Fisica3 (Eletromagnetismo)

ou
(a)
Figura 25-7 (a) Circuito com urna bateria e um capacitor.
(b) Placa inferior do capacitor.
Esses elétrons vêm de um volume que é o produto da área da
placa A pela profundidade d que queremos determinar. Para
esse volume, a densidade de elétrons de condução (elétrons
por unidade de volume) pode ser escrita na forma
(b)
N
1,873 X
d = ~- =
10 13 elétrons
~~~~~~~~~~~~~~~~-
A n (2,0 X 10 - 4 m 2 ) (8,49 X 10 28 elétrons/m 3 )
= 1,1 X 10- 12 m = 1,1 pm. (Resposta)
Em linguagem coloquial, dizemos que a bateria carrega o
capacitor fornecendo elétrons a uma placa e removendo
elétrons da outra placa. Na verdade, porém, o que a bateria
faz é criar um campo elétrico nos fios e na placa que desloca
elétrons para a superfície superior da placa inferior e
remove elétrons da superfície inferior da placa superior.
25-4 Capacitores em Paralelo e em Série
Os capacitores de um circuito ou de parte de um circuito às vezes podem ser substituídos
por um capacitor equivalente, ou seja, um único capacitor com a mesma
, capacitância que o conjunto de capacitores. Usando essas substituições, podemos
implificar os circuitos e calcular com mais facilidade seus parâmetros. Vamos agora
analisar as duas combinações básicas de capacitores que permitem fazer esse tipo
de substituição.
Capacitores em Paralelo
A Fig. 25-8a mostra um circuito elétrico com três capacitares ligados em paralelo
à bateria B. Essa descrição tem pouco a ver com o modo como os capacitares são
desenhados. A expressão "em paralelo" significa que uma das placas de um dos capacitares
está ligada diretamente a uma das placas dos outros capacitares e a outra
placa está ligada diretamente à outra placa dos outros capacitares, de modo que existe
a mesma diferença de potencial V entre as placas dos três capacitares. (Na Fig.
25-8a, essa diferença de potencial é estabelecida pela bateria B.) No caso geral,
Quando uma diferença de potencial V é aplicada a vários capacitares ligados em
paralelo, a diferença de potencial V é a mesma entre as placas de todos os capacitores
e a carga total q aimazenada nos capacitares é a soma das cargas armazenadas
individualmente nos capacitores.
Quando analisamos um circuito que contém capacitares em paralelo, podemos
implificá-lo usando a seguinte regra:
Capacitores em
paralelo têm o
mesmo V.
Capacitores ligados em paralelo podem ser substituídos por um capacitor equivalente
com a mesma carga total q e a mesma diferença de potencial V que os capacitores
originais.
A Fig. 25-8b mostra o capacitar equivalente (com uma capacitância equivalente Ceq)
usado para substituir os três capacitares (de capacitâncias C 1 , C 2 e C 3 ) da Fig. 25-8a.
Para obter o valor de Ceq na Fig. 25-Sb, usamos a Eq. 25-1 para determinar a
carga dos capacitores:
Figura 25-8 (a) Três capacitores
ligados em paralelo a uma bateria B.
A bateria estabelece urna diferença
de potencial V entre seus terminais
e, portanto, entre os terminais dos
capacitores. (b) Os três capacitores
podem ser substituídos por um capacitor
equivalente de capacitância Ceq·