capacitor plano

08/10/2013

ESTUDO DE UM
CAPACITOR PLANO

É constituído por placas condutoras planas e paralelas, separadas por distância d muito pequena em comparação com a área A das placas. O campo elétrico no interior é constante em todos os pontos (campo uniforme).

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O formato das placas pode variar: quadradas, retangulares, circulares, etc. A separação entre elas pode ser fixa ou variável.
A capacitância de um capacitor plano ideal de placas com formato circular e separação variável (ver ilustração) seria dado por: sendo: x

separação entre as placas área das placas

Possui efeitos de borda (“entortamento” das linhas de campo elétrico próximo às bordas do capacitor).
Neste caso, a expressão de capacitância do capacitor depende da separação entre as placas.

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A expressão que fornece a capacitância do capacitor plano real, em função da separação entre as placas, é uma série cujo primeiro termo é dado pela expressão:

sendo a área “corrigida” por causa do efeito de borda, quando as placas tem formato de disco circular de raio
r. Para r = 10cm = 0,1m, teríamos, em função de x:

x (m)

Cideal (pF)

Creal (pF)

E%

0,001

278,0

280,1

0,8

0,002

139,0

141,1

1,5

0,003

92,7

94,8

2,3

0,004

69,5

71,6

3,0

0,005

55,6

57,7

3,8

0,006

46,3

48,4

4,6

0,007

39,7

41,8

5,3

0,008

34,8

36,9

6,1

0,009

30,9

33,0

6,9

0,010

27,8

29,9

7,6

0,011

25,3

27,4

8,4

0,012

23,2

25,3

9,2

3

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Por definição, a capacitância de um capacitor qualquer é dada pela relação entre a carga Q que eletriza as placas e a tensão V aplicada entre elas:

Se a separação entre as placas varia, para uma mesma carga Q a tensão V entre elas varia também. Para se medir a tensão não devemos colocar em paralelo um voltímetro, pois este tem uma resistência interna que “descarregaria” o