Apresentação do PowerPoint

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.
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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
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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  2K 0
RB
ln
RA
l
R A RB
C  4K 0
RB  R A
RB raio maior
d
K 0 S
C
d
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Função do dielétrico
Dielétrico sem campo externo
+
+
+
+
+
-
Aplicando campo
Ocorre uma orientação dos dipolos
elétricos
Campo interno
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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
-
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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
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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
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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.
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Depois que carregamos o capacitor e em
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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
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V V e
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Laboratório virtual de eletricidade AC e DC
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