Condutores, dielétricos e capacitância

Universidade Estadual do Piauí
CTU – Centro de Tecnologia e Urbanismo
Curso Engenharia Elétrica
Disciplina: Eletromagnetismo I
Professor: Hermes

CONDUTORES, DIELÉTRICOS e CAPACITÂNCIA

Anderson Couto
Ramon de Sousa

Teresina – 2012
Corrente elétrica

A corrente (em ampères) através de uma área é a quantidade de carga que passa através desta área na unidade de tempo.
I=dQdt
I = Corrente
A corrente é o movimento de cargas positivas. Para uma corrente em ampere, a carga está sendo transferida a uma taxa de um coulomb por segundo.

Densidade de Corrente

A densidade de corrente em um dado ponto é a corrente através de uma área unitária normal àquele ponto. Se uma corrente ∆I atravessa uma superfície ∆S, a densidade de corrente é dada por:
Jn=∆I∆S
Dessa maneira, a corrente total atravessando a superfície S será dada por:

A densidade de corrente pode ser comparada com a velocidade de uma densidade volumétrica de carga em um ponto. Um incremento de carga ∆Q = ρᵥ∆L, que se move de uma distancia ∆x em um tempo ∆t produz uma componente de densidade no limite de J = ρᵥVx. Considere um elemento de carga ∆Q = ρᵥ∆v= ρᵥ∆S∆L como mostra a figura abaixo:

No intervalo de tempo ∆t, o elemento de carga moveu-se de uma distancia ∆x. Movemos, portanto, uma carga ∆Q = ρᵥ∆S∆x através de um plano referencia perpendicular a direção de deslocamento em um intervalo de tempo ∆t, e a corrente resultante é:
∆I=∆Q∆t= ρᵥ∆S∆x/∆t
Continuidade de Corrente
De acordo com o principio da conservação de carga, nenhuma carga pode ser criada e nem destruída embora quantidades iguais de cargas positivas e negativas possam ser igualmente criadas, obtidas por separação, destruídas ou perdidas por recombinação.
A euqção de continuidade segue este principio quando consideramos uma superfície fefechada.
I=sJ.dS
Se a carga dentro da superfície fexada é representada por Q, então –dQ/dt requer que:
I=sJ.dS= -dQi/dt
A equação é a forma integral da continuidade, sendo a forma