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Capacitores com dielétricos

Transcrição de vídeo

na maioria dos capacitores um material não condutor era colocado entre as duas placas que compõem esse elemento há duas razões para isso uma é que o material não condutor prive nique uma toca de metal toque a outra porque se isso acontecesse não haveria armazenamento de carga já que o circuito estaria fechado e as cargas poderiam fluir livremente mas há outra razão para uso de um não condutor entre as placas ele faz com que a capacitância seja maior desde que o material seja não condutor não importa o que é feito desde que você não altere a área das placas do capacitor nem a distância que a separa introduzir material não condutor vai aumentar a capacitação é o nome dado a esse material não condutor é de elétrico mas porque um dielétrico aumenta capacitância para descobrir vamos olhar um exemplo quando conectamos um capacitor a uma bateria que oferece uma voltagem ver carga serão separadas agora suponha que você retira bateria as cargas nas placas continuaram as mesmas porque não existe caminho para que as cargas negativas sigam do lado negativo para o positivo do mesmo modo a depender das placas vai continuar a mesma e será igual a vantagem oferecida pela bateria que carregou o capacitor agora imagine que estamos colocando de elétrico entre as placas do capacitou o material elétrico é feito de átomos e moléculas e quando colocado entre as placas do capacitor as cargas negativas do dia elétricos serão atraídas pelas cargas positivas da placa positiva do capacitor mas essas cargas negativas não podem passar para a placa positiva já que o dia elétrico é um material não condutor entretanto as cargas negativas podem se deslocar para as proximidades da placa positiva do capacitor isso provoca carga nos átomos e moléculas do material elétrico e ele vai ficar polarizado em outras palavras como as cargas negativas são atraídas pela placa positiva ela se deslocam de maneira que uma extremidade do dia elétrico vai ficar carregadas negativamente ea outra vai ficar carregada positivamente também é possível que o material elétrico já seja polarizado inicialmente porque em alguns materiais as moléculas já são naturalmente priorizados como na água nesse caso quando o dia elétrico é colocado entre as placas do capacitor carregado a atração entre o lado negativo da molécula polarizada ea placa positiva do capacitor vão provocar nas moléculas polarizadas uma pequena votação fazendo com que o as cargas negativas fiquem um pouco mais próximas da placa positiva do capacitor o resultado é que as cargas negativas nos átomos e moléculas fiquem voltadas para a placa carregada positivamente do capacitor e as cargas positivas do dia elétrico fiquem voltadas para a placa negativa do capacitor então como isso aumenta capacitância a razão é que isso reduza a diferença de potencial entre as placas do capacitor porque as cargas elétricas do dia elétrico cancelam parcialmente a contribuição das cargas elétricas obtidas nas placas do capacitor em termos de gerar uma diferença de potencial em outras palavras algumas das cargas positivas da placa positiva do capacitor estão tendo a sua contribuição para a diferença de potencial cancelada pelo fato de que há uma carga negativa muito próximo a ela agora de maneira similar no lado negativo há também algumas cargas positivas do dia elétrico que cancelam a contribuição de algumas cargas negativas da placa do capacitor em termos da geração de uma diferença de potencial a carga total no capacitor continua sendo a mesma mas a voltagem diferença de potencial entre as placas foi diminuída por causa da polarização do dia elétrico olhando para a definição de capacitância nós vemos que a carga permanece a mesma ea voltagem diminui então a capacitância tem de aumentar porque dividindo por um número menor o resultado vai ser um número maior que é a capacitância então inserindo um dielétrico neste caso nós diminuímos a voltagem atp e portanto aumentamos a capacitância vamos olhar o outro caso de inserção de elétrico vamos imaginar que uma bateria que oferece uma dpv carrega completamente este capacitor e vamos inserir um dielétrico entre as suas placas mas nesse caso vamos deixar a bateria conectada o que vai acontecer como antes os átomos e moléculas no dia elétrico irão se orientar e as cargas negativas ficaram voltadas para a placa positiva do capacitor e as cargas positivas ficaram voltadas para a placa negativa do capacitor o que faz reduzir a dependência entre as placas do capacitor mas lembre-se nós deixamos a bateria conectada e essa bateria vai fazer o que quer que seja para assegurar que a atenção total que ela ofereça o circuito chega até ele ou seja adp entre os terminais do capacitor tem que ficar igual a de b oferecida pela bateria afinal é isso que a bateria faz existe então a tentativa de manter uma vantagem constante então já que o dia elétrico reduziu a depender as placas do capacitor a bateria vai fornecer mais carga para separar até que a voltagem nos terminais do capacitor seja de novo a mesma voltagem oferecida pela bateria então a carga armazenada no capacitor vai aumentar mas a montagem nele vai continuar a mesma olhando para a definição de capacitância a carga no capacitor aumentou depois que nós inserimos o dia elétrico mas a voltagem entre as placas do capacitor continua a mesma já que ele estava ligado a mesma bateria então o efeito de inserir um dielétrico de novo é para aumentar a capacitação mas desta vez armazenando mais carga para que se mantenham a mesma voltagem nas placas do capacitor para descobrir quanto mais nós aumentamos a capacitância nós precisamos saber qual é a constante de elétrica o material que você usou entre as placas do capacitor a constante dielétrica normalmente representada com uma letra grega capa é comum cá a fórmula para obter o quanto de elétrico vai alterar a capacitância é simples as estâncias de um capacitor antes de que seja inserido de elétrico eras e depois de inserir o elétrico ela passará a ser capa vezes e note que se um dielétrico sempre aumenta capacitância então a constante de elétrica capa deve ser sempre maior que um se por exemplo um capacitor tem quatro fardos de capacidade quando você insere um dielétrico com constante de elétrica 3 o capacitor passará a ter 12 farhadi de capacidade até o próximo vídeo