Física III Eletrostática

Física III
Eletrostática
Alberto Tannús
Março 2010
Dielétricos




Normalmente isolantes elétricos;
Em capacitores, aumentam a capacitância de um
fator , propriedade do dielétrico;
Reduz a diferença de potencial;
Aumenta a relação Q/V.
Capacitor sem dielétrico: E=E0
Com material entre as placas com
Constante Dielétrica  :
Logo, a diferença de potencial V será:
DDP original
Capacitância com dielétrico:

Assim, para um capacitor de área A e separação d,
Com
(Permissividade do meio)
Constantes Dielétricas de materiais
Problema
Um capacitor de placas paralelas de 10 cm de
lado e separação d=4 mm, é preenchido com
um material de  =2, de mesma área.
 Qual é a capacitância sem o dielétrico?
 Qual é a capacitância com o dielétrico?
 Qual é a capacitância se o dielétrico tem apenas
3 mm de espessura?
Solução:
Sem dielétrico:
Com dielétrico:
(Capacitância aumenta de um fator  =2)
Com dielétrico e o gap de 1 mm:


Teste: para a ausência do dielétrico, faça  =2, e terá
Energia armazenada num capacitor
ou
Logo, a energia por unidade de volume (Ad ) é
Resumo:

Energia potencial eletrostática de um sistema de
cargas: é o trabalho necessário para trazer
aquelas cargas desde uma separação infinita até
as suas posições finais.


Cargas puntuais:

Condutor com carga Q em
potencial V:


Sistema de condutores:

Energia armazenada em um
capacitor:



Densidade de energia de um
campo elétrico : 

Capacitor: dispositivo de armazenamento de
carga e energia potencial eletrostática;
normalmente constituído de dois condutores
isolados entre si, com cargas iguais e opostas.

Esfera carregada, raio R:
Capacitor de placas
paralelas:
Capacitor cilíndrico:


Capacitâncias
equivalentes:
 Paralelo:
 Série:


Dielétricos
 Campo elétrico: 
 Capacitância:
