Capacitores e Capacitância

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capacitores
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Definição
"Capacitor é um dispositivo capaz de acumular cargas elétricas quando uma diferença de potencial é estabelecida entre seus terminais.
Capacitância
A capacitância ou capacidade é a grandeza elétrica de um capacitor, que é determinada pela quantidade de energia elétrica que pode ser armazenada em si por uma determinada tensão e pela quantidade de corrente que o atravessa.
C – Capacitância – Farad [F]
V – DDP – Volts [V]
Q – Carga elétrica – Coulomb [C]
Construção do capacitor
Carregamento do capacitor
Energia do capacitor
E – Energia do capacitor – Joules [J]
C – Capacitância – Farads [F}
U – DDP aplicada – Volts (V)
Exercício
(Enem) A desfibrilação é a aplicação de uma corrente elétrica em um paciente por meio de um equipamento (desfibrilador) cuja função é reverter um quadro de arritmia ou de parada cardíaca. Uma maneira de converter uma arritmia cardíaca em um ritmo normal é a cardioversão, que se dá mediante a aplicação de descargas elétricas na região próxima ao coração do paciente, graduadas de acordo com a necessidade, conforme o quadro abaixo. Os desfibriladores usuais armazenam até 360 J de energia potencial elétrica, alimentados por uma diferença de potencial de 4000 V. Considerando uma situação na qual haja necessidade de usar um desfibrilador em uma criança de 40 kg, o valor da capacitância do capacitor do desfibrilador na segunda desfibrilação, em μF, será igual a:
50
40
30
20
10
Capacitor plano
As armaduras do capacitor plano são placas planas paralelas, de mesmas dimensões. 
No capacitor plano da figura abaixo, cada uma das armaduras possui área A e estão separadas por uma distância d.
A é a área das placas [m²];
d é a distância entre as placas [m];
 é a permissividade do meio [F/m].
Associação de capacitores
Associação em série
Se os capacitores forem iguais Ce = C/n
Q1 = Q2 = Q3
Associação de capacitores
Associação em paralelo
Qt = Q1 + Q2 + Q3
U1 = U2 = U3
Ce = C1 + C2 + C3
Exercícios
Um capacitor carregado com 18 μC está sob diferença de potencial de 9 V, fornecida por um gerador.
a) Qual é a capacidade elétrica do capacitor?
Exercícios
A diferença de potencial elétrico entre as placas de um capacitor plano, carregado a vácuo, é de 200 V. Sabe-se que cada placa possui área de 9 ∙ 10–2 m2 e a distância que as separa é de 22 mm. Sendo de = 8,8 ∙ 10–12 F/m a permissividade do vácuo, determine:
a) a capacidade elétrica do capacitor;
b) a carga do capacitor;
exercício
Considere um capacitor plano, preenchido por um dielétrico de permissividade 1,1 ∙ 10–11 F/m, cujas placas estão separadas por uma distância de 4,4 mm. Nessas condições, sua capacitância vale 2,0 pF e a diferença de potencial entre suas armaduras é de 11 V.
a) Qual é a área de cada placa?
b) Qual é a carga do capacitor?
A figura mostra uma associação mista de capacitores. A diferença de potencial entre os pontos A e B vale 40 V.
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