Tp2
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- Words: 550
- Pages: 3
Introdução Um condensador é um dispositivo que armazena energia potencial eléctrica e carga eléctrica. Para fazer um dispositivo destes basta colocar um isolante entre dois condutores. Inicialmente a carga eléctrica é zero e é necessário então proceder a carga do condensador, isto é, transferir carga de um condutor para o outro. Os condesadores conseguem atingir um estado em que os dois condutores que o constituem possuem o mesmo módulo de cargas mas com sinais opostos (estado de equilibrio), o que consecutivamente leva a criação de um campo eléctrico entres as placas, como esquematiza a Figura 1
Figura 1. Estado de equilibrio de um condensador
O campo eléctrico em qualquer ponto da região entre os condutores é proporcional ao módulo da carga, Q, de cada condutor, o que consecutivamente leva a concluir que a diferença de potencial aplicada as placas condutores também é proporcional à carga Q. Chamamos a razão entre a carga Q e a diferença de potencial V a capacidade do condensador, C. Então temos que: Q C= V A capacidade é a medida de armazenamento de energia de um dado condensador. Quando o condensador se encontra carregado o campo eléctrico produzido é quase completamente focalizado na região entre as placas. As placas condutoras possuem uma determinada área A e separadas por uma distância d que deve ser pequena em relação às dimensões de A. As dimensões dos condutores e a distância entre eles é muito importante uma vez que a capacidade de um condensador apenas depende da já referida área A e distância d, ou seja, um condensador apenas depende da sua geometria. Simples é de provar isto sabendo as duas relações seguintes:
E=
Q εo A
V = Ed ↔
Qd εo A
E já referimos que : C =
Q então substiuindo nesta expressão a igualdade V
anterior de V obtemos que:
C = εo
A d
Esta relação apenas é válida quando as placas do condensador estão no vácuo. Quando existe um dieléctrico entre as placas teremos de ter em conta a constante dieléctrica K, a sua relação é dada por:
K=
C C0
Onde C0 é o condensador sem o dieléctrico e C é o condensador com o diélectrico presente. Assim a capacidade de um condensador com um dieléctrico presente é dado por:
C = Kε o
A A ↔C =ε d d
Então temos que: ε = Kε 0 denominada de permissividade do dieléctrico. Com este trabalho pretendemos verificar experimentalmente estes resultados e ainda tirar conclusões sobre o resultado de uma associação de condensadores. A associação de condensadores é muito importante uma vez que os condensadores são produzidos dentro de certos valores padrão para capacidades e voltagens especifícas e quando estes valores não sao os valores que desejamos e/ou precisamos recorremos então à associação dos condensadores para resolver o problema. Numa associação em série, como esquematiza a figura 2:
Figura 2: Dois condesandores, C1 e C2 ligados em série
A capacidade que equivale a esta ligação em série, denominada de Ceq é dada pela expressão:
1 1 1 = + C eq C1 C 2
Numa associação em paralelo, como esquematiza a figura 3
Figura 3: Dois condesandores, C1 e C2 ligados em paralelo
A capacidade equivalente Ceq desta ligação em paralelo é dada pela expressão:
C eq = C1 + C 2
Figura 1. Estado de equilibrio de um condensador
O campo eléctrico em qualquer ponto da região entre os condutores é proporcional ao módulo da carga, Q, de cada condutor, o que consecutivamente leva a concluir que a diferença de potencial aplicada as placas condutores também é proporcional à carga Q. Chamamos a razão entre a carga Q e a diferença de potencial V a capacidade do condensador, C. Então temos que: Q C= V A capacidade é a medida de armazenamento de energia de um dado condensador. Quando o condensador se encontra carregado o campo eléctrico produzido é quase completamente focalizado na região entre as placas. As placas condutoras possuem uma determinada área A e separadas por uma distância d que deve ser pequena em relação às dimensões de A. As dimensões dos condutores e a distância entre eles é muito importante uma vez que a capacidade de um condensador apenas depende da já referida área A e distância d, ou seja, um condensador apenas depende da sua geometria. Simples é de provar isto sabendo as duas relações seguintes:
E=
Q εo A
V = Ed ↔
Qd εo A
E já referimos que : C =
Q então substiuindo nesta expressão a igualdade V
anterior de V obtemos que:
C = εo
A d
Esta relação apenas é válida quando as placas do condensador estão no vácuo. Quando existe um dieléctrico entre as placas teremos de ter em conta a constante dieléctrica K, a sua relação é dada por:
K=
C C0
Onde C0 é o condensador sem o dieléctrico e C é o condensador com o diélectrico presente. Assim a capacidade de um condensador com um dieléctrico presente é dado por:
C = Kε o
A A ↔C =ε d d
Então temos que: ε = Kε 0 denominada de permissividade do dieléctrico. Com este trabalho pretendemos verificar experimentalmente estes resultados e ainda tirar conclusões sobre o resultado de uma associação de condensadores. A associação de condensadores é muito importante uma vez que os condensadores são produzidos dentro de certos valores padrão para capacidades e voltagens especifícas e quando estes valores não sao os valores que desejamos e/ou precisamos recorremos então à associação dos condensadores para resolver o problema. Numa associação em série, como esquematiza a figura 2:
Figura 2: Dois condesandores, C1 e C2 ligados em série
A capacidade que equivale a esta ligação em série, denominada de Ceq é dada pela expressão:
1 1 1 = + C eq C1 C 2
Numa associação em paralelo, como esquematiza a figura 3
Figura 3: Dois condesandores, C1 e C2 ligados em paralelo
A capacidade equivalente Ceq desta ligação em paralelo é dada pela expressão:
C eq = C1 + C 2
