Capacitores

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CAPACIDADE ELÉTRICA
Como vimos, a energia elétrica pode ser armazenada e isso se faz através do
armazenamento de cargas elétricas. Essas cargas podem ser armazenadas em objetos
condutores. A capacidade desses objetos de armazenar cargas elétricas é o que define a
sua capacidade eletrostática
Já foi definido anteriormente que o potencial elétrico de um condutor esférico isolado é
em que R éo raio do condutor.
Podemos então a partir da equação chegar a conclusão de que Q e V são diretamente
proporcionais já que K e R são constantes .Esta proporcionalidade não é exclusiva para
condutores esféricos, e pode ser demonstrada para qualquer condutor isolado.
Considere um objeto condutor carregado com certa quantidade de carga Q. Isso faz com
que o mesmo possua um potencial V. O que éobservado experimentalmente é que, se
nós dividirmos a quantidade de carga no condutor pelo potencial adquirido teremos
sempre o mesmo resultado. Ou seja, se dobrarmos a quantidade de carga para 2Q, o
potencial irá para 2V, pois assim continuaremos obtendo o mesmo resultado. Podemos
concluir, então, que a carga armazenada e o respectivo potencial no condutor são
proporcionais.
Sendo assim, setorna válida a relação Q = C.V onde C é uma constante chamada
capacidade elétrica ou capacitância.
Essa capacidade do condutor depende da sua dimensão, da sua forma e do meio que o
envolve.
Definiremos então capacidade ou capacitância de um condutor eletrizado e isolado
como o quociente da quantidade de carga armazenada Q pelo seu potencial V.

Unidade de capacitância
No sistemainternacional, a unidade de capacitância é o Farad cujo símbolo é F.
Como C = Q/V temos

Capacitância de um condutor esférico
Observe o condutor esférico de raio R abaixo

Como visto C=Q / V e para um condutor esférico
potencial elétrico na de capacitância temos:

substituindo a equação de

Então:

Ou seja, a capacidade eletrostática de um condutor esférico é diretamente proporcional
ao seuraio. Então, quando alteramos a forma de um condutor em particular, alteramos
uma grandeza que traduz a capacidade desse condutor em armazenar cargas elétricas.
Exemplo:
Calcule a capacitância de um condutor esférico de raio 36cm que se encontra no vácuo
Resolução
R = 36 cm = 36x10-2m
K = 9 x 109Nm2/C2
C = 36x10-2/ 9 x 109 = 4 x 10 -11F

Contato entre Condutores Eletrizados
Emtermologia, vimos que dois corpos com temperaturas diferentes, colocados em
contato, trocam calor até atingir o equilíbrio térmico. Com os condutores elétricos
acontece fenômeno semelhante. Conectados por um fio condutor de capacidade elétrica
desprezível, dois condutores com capacidade C1 e C2, de carga elétrica Q1 e Q2 e
potencial V1 e V2, trocam cargas entre si, até que se estabeleça o equilíbrioeletrostático.
Atingindo esse equilíbrio, ambos ficam com o mesmo potencial (V) de equilíbrio.

(Q1+Q2)antes = (Q1+Q2)depois
Então:
V = (C1. Q1+C2. Q2) / (C1+C2)

CAPACITORES
Podemos notar que na parte de trás dos aparelhos de televisão aparece o símbolo de alta
tensão. É prudente levá-lo a sério, pois você poderá levar uma violenta descarga elétrica
ao mexer no aparelho de formaimprudente, mesmo que ele esteja desligado da tomada.
Isso ocorre justamente por causa dos capacitores: mesmo com o aparelho desligado,
existe ainda uma grande quantidade de energia elétrica no televisor.
Não só na televisão, mas em muitos circuitos elétricos ,existe as vezes, a necessidade de
armazenar cargas elétricas (energia elétrica),que serão utilizadas em um outro momento.
São os capacitores,os responsáveis por este armazenamento. O televisor é um exemplo
prático do emprego de capacitores, e não é o único que contém esses dispositivos. Os
capacitores estão presentes em flashes das máquinas fotográficas, ventiladores e muitos
outros aparelhos eletro-eletrônicos do nosso dia-a-dia.
Mas, o que são capacitores?
Capacitores são dispositivos com capacidade de armazenar energia...
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