Capacitância

Eletromagnetismo

Eletricidade · Magnetismo Eletrostática Carga elétrica · Lei de Coulomb · Campo elétrico · Fluxo elétrico · Lei de Gauss · Potencial elétrico · Indução eletrostática · Momento de dipolo elétrico · Densidade de polarização Magnetostática Lei de Ampère · Corrente elétrica · Campo magnético · Magnetização · Fluxo magnético · Lei de Biot–Savart · Momento magnético · Lei de Gauss para o magnetismo Eletrodinâmica Espaço livre · Força de Lorentz · Força eletromotriz · Indução eletromagnética · Lei da indução de Faraday · Lei de Lenz · Corrente de deslocamento · Equações de Maxwell · Campo eletromagnético · Radiação eletromagnética · Potencial de Liénard-Wiechert · Tensor de Maxwell · Circuitos elétricos Condução elétrica · Resistência elétrica · Capacitância · Indutância · Impedância elétrica · Cavidade ressonante · Guias de onda Cientistas Ampère · Coulomb · Faraday · Gauss · Heaviside · Henry · Hertz · Lorentz · Maxwell · Tesla · Volta · Weber · Ørsted

A Wikipédia possui o portal: Portal de eletrônica {{{Portal2}}} {{{Portal3}}} {{{Portal4}}} {{{Portal5}}}

Capacitância refere-se a capacidade de armazenar energia e capacitores são dispositivos feitos para armazenar energia elétrica.

Capacitância ou capacidade elétrica é a grandeza escalar determinada pela quantidade de energia elétrica que pode ser acumulada em si por uma determinada tensão e pela quantidade de corrente alternada que atravessa um capacitor numa determinada frequência. Sua unidade é dada em farad.

Quanto maior a carga elétrica (Q) acumulada maior a Energia potencial elétrica (Epe).

Tradicionalmente representa-se um capacitor por duas linhas perpendiculares ao sistema elétrico e com a letra C, simbolizando duas placas metálicas separadas por um dielétrico.

Portanto a capacitância corresponde à relação entre a quantidade de carga acumulada pelo corpo e o potencial elétrico que o corpo assume em consequência disso. O dispositivo mais usual para armazenar energia é o capacitor ^{(português brasileiro)} ou condensador ^{(português europeu)}. A capacitância depende da relação entre a diferença de potencial (ou tensão elétrica) existente entre as placas do capacitor e a carga elétrica nele armazenada. É calculada de acordo com a seguinte fórmula:

$C = \frac {Q}{V}$,

Onde:

• $C\,$ é a capacitância, expressa em farads. Como esta unidade é relativamente grande, geralmente são utilizados os seus submúltiplos, como o microfarad, o nanofarad ou o picofarad.
• $Q\,$ é a carga elétrica armazenada, medida em coulombs;
• $V\,$ é a diferença de potencial (ou tensão elétrica), medida en volts.

Convém observar que a capacitância depende da geometria do condensador ^{(português europeu)} ou capacitor ^{(português brasileiro)} (de placas paralelas, cilíndrico, esférico). Para um determinado material, a capacitância dependera somente de suas dimensões: quanto maiores forem, maior será a capacitância.

A capacitância se verifica sempre que dois condutores estiverem separados por um material isolante. Assim, a capacitância depende do dielétrico que se introduza entre as duas superfícies do condensador. Quanto maior for a constante dielétrica do material não condutor introduzido, maior será a capacitância.

É possível calcular a energia potencial elétrica Epe do corpo eletrizado, que é a área do triângulo formado no gráfico cartesiano VxQ:

$Epe = \frac{Q.V}{2}$ ou $Epe = \frac{Q.V.2}{4.\pi}$

Condutores Esféricos

Para condutores esféricos:

$C = \frac {q}{V}$

$C = \frac {q}{\frac{k.q}{r}}$

$C = \frac{r}{k}$,

Onde:

r = raio da esfera

k = constante eletrostática ou de Coulomb $k = 9.10^9$ N.m²/s²

Potencial de Equivalência ou Equivalente (Veq)

Eletrização por contato gera um potencial de equivalência entre os corpos

A capacitancia de cada corpo não é alterada após a eletrização

Equilibrio Eletrostático:

ΣQ = ΣQa

Onde:

ΣQ: Soma das cargas antes da eletrização

ΣQa: Soma das cargas após a eletrização

Q1 + Q2 + Q3 + ... + Qn = Q1a + Q2a + Q3a + ... + Qna Q1 + Q2 + Q3 + ... + Qn = C1.Veq + C2.Veq + C3.Veq + ... + Cn.Veq Q1 + Q2 + Q3 + ... + Qn = Veq.(C1 + C2 + C3 + ... + Cn) ΣQ = Veq.ΣC $Veq = \frac {\sum_{i=1}^{n} {Q}}{\sum_{i=1}^{n} {C}}$

Carga após o contato (Qa):

Qa = C.Vep $Qa = C . \frac {\sum_{i=1}^{n} {Q}}{\sum_{i=1}^{n} {C}}$

Para esferas (X e Y) de mesmo raio:

$Qa = \frac {Qx + Qy}{2}$

Ver também

• Lei de Coulomb
• Campo elétrico
• Potencial elétrico