Efisica

Eletrostática - Capacidade -Condensadores

1: Potencial de um condutor

Suponhamos um condutor eletrizado estaticamente, isto é, a carga elétrica em equilíbrio. Nesse caso, todos os pontos da superfície estão com o mesmo potencial. Porque, se houvesse dois pontos com diferença de potencial, haveria deslocamento de carga entre eles, e a carga não estaria em equilíbrio. A superfície de um condutor é então equipotencial. Por definição chamamos potencial do condutor a esse potencial comum dos pontos da superfície do condutor.

2: Variação do potencial de um condutor sob influência de outro corpo eletrizado

O potencial de um condutor muda com a aproximação de outro corpo eletrizado. Por isso, todas as vezes que nos interessa o comportamento de um condutor determinado, devemos considerá-lo isolado de qualquer outro condutor.

3: Noções sobre a medida do potencial de um condutor

Com o eletrômetro medimos a diferença do potencial entre dois corpos. Assim, dado um corpo qualquer, podemos medir a diferença de potencial entre esse corpo e a terra. E, como o potencial da terra é nulo a diferença de potencial medida entre o corpo e a terra é o próprio potencial do corpo.

4: Capacidade de um condutor

A capacidade do condutor depende de sua forma geométrica, de suas dimensões e do meio no qual está colocado. Nota: Em Eletrostática, quando dizemos que um condutor está isolado queremos dizer que não está em contato com outros e que está muito afastado de outros condutores, de maneira que não possa sofrer indução.

5: Unidade de capacidade

Temos: a) Sistema CGSES e b) Sistema MKS

6: Corpos eletrizados em contato

Quando vários corpos eletrizados são postos em contato, há transporte de carga elétrica dos que tem potencial mais alto para os que tem potencial mais baixo, até que todos os potenciais fiquem iguais. Quando os potenciais se igualam, as cargas ficam em equilíbrio.

7: Eletrização por contato

8: Condensadores

Chama-se condensador a um conjunto de dois condutores carregados com cargas elétricas de mesmo valor absoluto e sinais opostos, e separados por um isolante (que pode ser o próprio ar).

9: Exemplo de cálculo de capacidade de condensadores

Para: a) Condensador esférico b) Condensador plano e c) Garrafa de Leyden

10: Experiência de Franklin - garrafa de Leyden de armaduras móveis

Franklin demonstrou o seguinte: quando um condensador é carregado, não só as armaduras ficam eletrizadas, mas, também o dielétrico. Para demonstrar esse fato usou uma garrafa de Leyden de armaduras móveis: o dielétrico é um vaso cônico de vidro A; a armadura externa é um vaso metálico B que se adapta externamente a A; a armadura interna é um tronco de cone maciço C que se adapta internamente a A e que possui uma haste H através da qual é eletrizado.

11: Dielétricos e constante dielétrica

Chama-se constante dielétrica relativa, ou poder indutor específico relativo de um isolante ao quociente da sua constante dielétrica pela constante dielétrica do vácuo.

12: Energia de um condutor

Suponhamos um condutor de capacidade C, com carga Q e ao potencial V. Ele possui uma energia eletrostática W, que é igual à energia que foi gasta para fazê-lo passar do estado neutro ao estado de eletrizado com carga Q. Essa é também a energia que o condutor deve devolver se retirarmos toda a sua carga, até fazê-lo voltar ao estado neutro.

13: Associação de condensadores

Há três tipos de associação: em paralelo, em série e mista.

14: Exercícios Propostos

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