Apresentação do PowerPoint
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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação Capacitor Qual a quantidade de carga que um condutor isolado pode suportar? As cargas vão sendo distribuídas na + + + superfície do condutor. Portanto é produzido + + um campo elétrico nas proximidades. Quanto mais + carga maior o campo. Se este campo ultrapassar a + + rigidez dielétrica do meio, ocorre uma descarga + + + Elétrica, pois o ar ao redor deixa de ser isolante. A quantidade de carga máxima tolerada será aquela onde, não ocorre a faísca. Capacitância de um condutor isolado é a capacidade de suportar cargas Elétricas sem a produção de descargas. PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação Condutor A isolado V +++++++ A quantidade de carga armazenada no condutor A origina uma diferença de potencial V, a capacitância será maior quanto maior a quantidade de carga que ele pode armazenar. Ao mesmo tempo o potencial deve ser reduzido de modo a impedir para a descarga. C= q/V O potencial gerado é dado por V = q/C Carga em Coulomb ddp em Volts Capacitância em Coulomb/Volt = faraday PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação Capacitor Os capacitores são dispositivos que permitem obter altas capacitâncias com pequenas dimensões física. O capacitor é um conjunto de dois condutores separados por um isolante. As armaduras dos capacitores podem ser planas e paralelas, esféricas ou cilíndricas. l C 2K 0 RB ln RA l R A RB C 4K 0 RB R A RB raio maior d K 0 S C d PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação Função do dielétrico Dielétrico sem campo externo + + + + + - Aplicando campo Ocorre uma orientação dos dipolos elétricos Campo interno PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação No ar Campo externo E = V/d Com um dielétrico Eext + + + + Eint Com o dielétrico reduz-se o campo - resultante, isto diminui o valor da ddp. - Como C = q/V a capacitância aumenta - PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação Constantes dielétricas Simulador capacitores link on-line Link off-line Material Vácuo Ar Água Mica Papel Poliestireno Porcelana Constante dielétrica K 1,0 1,0 78 5.4 3.5 2.6 6.5 Entre as armaduras Dielétrico, que fornece um aumento na capacitância PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação Capacitor em corrente contínua Considere um circuito onde se tenha um capacitor, uma resistência e uma pilha, circuito em série. http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=31 PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação vídeo Enquanto a tensão aumenta nos terminais do capacitor a corrente no circuito diminui, esta corrente vai sendo utilizada para carregar o capacitor. Corrente no circuito está defasada da tensão no capacitor. Para I max a tensão Vc é zero. A corrente está adiantada em relação a tensão. PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante Depois que carregamos o capacitor e em Física Experimental 2 – Ciência da Computação seguida, desligando a pilha do circuito, começa o processo de descarga. A corrente muda de sentido e a tensão cai exponencialmente, tendendo a zero. O tempo de carga e descarga deste sistema depende do produto RC. 1 t RC c 0 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO V V e PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO Física Experimental 2 – Ciência da Computação Laboratório virtual de eletricidade AC e DC Link on-line Link off-line PUC/SP - prof.a Marisa A. Cavalcante
