Dois condutores, isolados uns dos outros e colocados perto, formam um condensador.
Os condutores que formam o capacitor são carregados com o mesmo tamanho e diferentes cargas.
Uma ampla aplicação na prática encontra um apartamentoum capacitor que consiste em duas placas metálicas paralelas planas separadas por uma camada dielétrica. A distância entre as placas é pequena em comparação com o tamanho. As placas de condensador são chamadas placas de capacitor.
Para carregar as placas igual ao contráriocarrega, você pode anexá-los aos pólos da máquina elétrica. Em seguida, uma carga negativa passará para um prato, enquanto o outro receberá uma carga positiva.
Você pode conectar uma das placas ao pólo da máquina,e o outro está aterrado; Então, na outra placa, por indução, haverá uma carga da mesma carga e igual à carga da carga da primeira placa. Se a placa A for carregada positivamente, então a placa B é carregada negativamente por indução; A carga positiva da placa B é neutralizada por elétrons que fluíram para a placa do chão, o que é praticamente uma fonte inesgotável delas. Quando a carga positiva B é desenhada para a placa A carregada positivamente, ela estará localizada ao longo da superfície interna da placa dianteira A.
Se a placa A for carregada negativamente, então os elétrons livres da placa B repelem a placa A e vão para o chão, a placa B é carregada positivamente.
Em ambos os casos, as cargas são concentradas apenas nas superfícies A e B voltadas uma para a outra.
A ausência de cargas nas superfícies externas dáA possibilidade de transferir completamente as cargas para o capacitor por meio dos lados exteriores das placas. A carga do capacitor é determinada pela carga de uma de suas placas, uma vez que, por outro, por indução, há uma carga igual em magnitude.
Conectamos uma placa do condensador com uma hasteeletrometer e a outra placa e o corpo do eletrômetro são aterrados. Usando uma bola de teste, transferiremos o capacitor em série em porções iguais. Observamos que quando a carga é aumentada em 2, 3, 4 ou mais vezes, respectivamente, em 2, 3, 4 ou mais vezes, aumenta a diferença de potencial do capacitor.
Esse valor, que é medido pela proporção da carga do capacitor para a diferença de potencial de suas placas (ou placas), é a capacidade do capacitor.
Denotando-o com a letra C, podemos escrever:
C = q / (φ1 - φ2).
O campo elétrico do capacitor é praticamente concentrado entre as placas dentro dela, de modo que os corpos circundantes não afetam a capacidade do capacitor.
Vamos realizar o experimento. Pegue um condensador plano composto por duas placas de metal A e B, fixadas em isoladores.
Conectamos a placa A ao eletrômetro e a placaNo chão. Nós cobramos a placa A, o eletrômetro notará uma certa diferença nos potenciais do capacitor. Se a placa B é abordada para A, pode-se ver que a diferença de potencial das placas diminui.
Reduzir a diferença de potencial das placas do capacitor com uma carga inalterada indica um aumento na sua capacitância.
Assim, a capacitância de um capacitor plano será maior, menor será a distância entre as placas ou menor será a espessura do dielétrico contido entre as placas.
Deslocando a placa B em relação à placa A para cimae para baixo, vamos mudar a área das placas sobrepostas umas às outras. Ao observar as leituras do eletrômetro, pode-se estabelecer que quanto maior a área de placas sobrepostas mutuamente do capacitor, maior a capacitância. Quanto maior a área das placas do capacitor, maior a carga que pode ser concentrada nelas para uma dada igualdade potencial.
Nós vamos fazer mais uma experiência. Para fazer isso, organizamos as placas do capacitor A e B a alguma distância umas das outras e carregamos a placa A.
Observe a magnitude da diferença de potencial, quando emO papel do dielétrico é desempenhado pelo ar. Coloque agora entre as placas uma folha de vidro ou qualquer outro dielétrico; vemos que a diferença de potencial diminui com eles. Para elevá-lo ao seu nível anterior, é necessário adicionar uma carga à placa A. Segue-se que a substituição da camada de ar entre as placas do capacitor por qualquer outro dielétrico aumenta sua capacitância.
Seja C₀ a capacidade do capacitor, quando entre suas placas há um vazio ou ar, e C é sua capacitância com o uso de um dielétrico.
Dividindo C e C₀, encontramos a permissividade dielétrica do dielétrico ԑ:
ԑ = С / С₀.
Assim, quanto maior a permissividade do dielétrico, maior a capacitância elétrica do capacitor.
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