Aula: Campo Elétrico num Dielétrico

Física

Nesta aula, nós vamos aprender como relacionar a variação na capacitância da força de campos elétricos num dielétrico e como isto define sistemas dielétricos.

Atividade

Q1:

Um condensador de chapas paralelas tem uma carga de 9,00 µC em cada chapa e uma capacidade elétrica de 3,00 µF quando há ar entre as chapas. Estas estão separadas 2,00 mm umas das outras. Com uma carga constante nas chapas, um dielétrico com 𝜅=5,00 é inserido entre as chapas, preenchendo completamente o volume entre elas.

Qual é a diferença de potencial entre as chapas do condensador antes do dielétrico ter sido inserido?

Qual é a diferença de potencial entre as chapas do condensador depois do dielétrico ter sido inserido?

Antes do dielétrico ser inserido, qual era a intensidade do campo elétrico no ponto a meio caminho entre as chapas?

Depois do dielétrico ser inserido, qual é a intensidade do campo elétrico do ponto a meio caminho entre as chapas?

Q2:

O dielétrico a ser usado em um capacitor de placa paralela tem uma constante dielétrica de 3,60 e uma força dielétrica de 1,60×10 V/m. O capacitor deve ter uma capacitância de 1,25 nF e deve suportar uma diferença de potencial máxima de 5,5 kV. Qual é a área mínima que as placas do capacitor podem ter?

Q3:

Um capacitor possui placas paralelas de área 9,0 cm2 separadas por 1,5 mm. O espaço entre as placas é preenchido com nylon com uma constante dielétrica de 3,4 e uma força dielétrica de 14×10 V/m.

Qual é a tensão máxima permitida através do capacitor para evitar falhas dielétricas?

Qual é a densidade de carga superficial na superfície do dielétrico quando o capacitor está na tensão máxima na qual evita a quebra dielétrica?

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