Diferença de potencial entre dois capacitores. Capacitores

Capacidade elétrica

Quando uma carga é transmitida a um condutor, um potencial φ aparece em sua superfície, mas se a mesma carga for comunicada a outro condutor, o potencial será diferente. Depende dos parâmetros geométricos do condutor. Mas, em qualquer caso, o potencial φ é proporcional à carga q.

A unidade SI de capacitância é farad. 1 F = 1Cl / 1V.

Se o potencial da superfície da bola

(5.4.3)
(5.4.4)

Mais frequentemente na prática, unidades menores de capacitância são usadas: 1 nF (nanofarad) = 10 –9 F e 1pcF (picofarad) = 10 –12 F.

Há necessidade de dispositivos que armazenem carga e os condutores solitários têm pequena capacidade. Empiricamente, verificou-se que a capacidade elétrica de um condutor aumenta se outro condutor for trazido a ele - devido a fenômenos de indução eletrostática.

Capacitor São dois condutores chamados capas localizados próximos um do outro .

O projeto é tal que os corpos externos ao redor do capacitor não afetam sua capacidade elétrica. Isso será feito se o campo eletrostático estiver concentrado dentro do capacitor, entre as placas.

Os capacitores estão disponíveis em capacitores planos, cilíndricos e esféricos.

Como o campo eletrostático está dentro do capacitor, as linhas de deslocamento elétrico começam na placa positiva, terminam na placa negativa e não desaparecem em lugar nenhum. Consequentemente, as cargas nas placas oposto em sinal, mas igual em magnitude.

A capacitância de um capacitor é igual à razão da carga para a diferença de potencial entre as placas do capacitor:

(5.4.5)

Além da capacitância, cada capacitor é caracterizado por você escravo (ou você NS . ) - máximo tensão permitida, acima do qual ocorre a quebra entre as placas do capacitor.

Conectando capacitores

Baterias capacitivas- combinações de conexões paralelas e em série de capacitores.

1) Conexão paralela de capacitores (fig.5.9):

V nesse caso comum é tensão você:

Carga total:

Capacidade resultante:

Compare com conexão paralela de resistências R:

Assim, quando os capacitores são conectados em paralelo, a capacitância total

A capacidade total é maior do que a maior capacidade da bateria.

2) Conexão em série de capacitores (fig.5.10):

Comum é cobrar q.

Ou , daqui

(5.4.6)

Compare com conexão serial R:

Assim, quando os capacitores são conectados em série, a capacidade total é menor do que a menor capacidade incluída na bateria:

Cálculo das capacidades de vários capacitores

1.Capacidade capacitor plano

Força de campo dentro do capacitor (Figura 5.11):

Tensão entre placas:

onde está a distância entre as placas.

Desde a cobrança, então

. (5.4.7)

Como você pode ver pela fórmula, a constante dielétrica de uma substância tem um efeito muito forte na capacitância de um capacitor. Isso pode ser visto experimentalmente: carregamos o eletroscópio, trazemos uma placa de metal - conseguimos um capacitor (devido à indução eletrostática, o potencial aumentou). Se um dielétrico com ε for introduzido entre as placas, mais do que o de ar, então a capacitância do capacitor aumentará.

De (5.4.6) é possível obter as unidades de medida ε 0:

(5.4.8)

.

2. Capacidade do capacitor cilíndrico

A diferença de potencial entre as placas do capacitor cilíndrico mostrado na Figura 5.12 pode ser calculada usando a fórmula:

Um grande número de capacitores usados ​​em tecnologia são semelhantes aos de um capacitor plano. Este é um capacitor, que consiste em dois planos condutores paralelos (placas), os quais são separados por uma pequena lacuna preenchida com um dielétrico. Cargas de igual magnitude e de sinal oposto estão concentradas nas placas.

Capacidade elétrica de um capacitor plano

A capacitância elétrica de um capacitor plano é expressa de forma muito simples através dos parâmetros de suas partes. Mudando a área das placas do capacitor e a distância entre elas, é fácil ter certeza de que a capacitância elétrica de um capacitor plano é diretamente proporcional à área de suas placas (S) e inversamente proporcional à distância entre eles (d):

A fórmula para calcular a capacidade de um capacitor plano é fácil de obter usando cálculos teóricos.

Vamos supor que a distância entre as placas do capacitor seja muito menor do que suas dimensões lineares. Então, os efeitos de borda podem ser desprezados e o campo elétrico entre as placas pode ser considerado uniforme. O campo (E), que é criado por dois planos infinitos carregando o mesmo módulo e carga oposta, separados por um dielétrico com uma constante dielétrica, pode ser determinado usando a fórmula:

onde é a densidade da distribuição de carga sobre a superfície da placa. A diferença de potencial entre as placas do capacitor consideradas localizadas a uma distância d será igual a:

Substituto lado direito expressões (3) em vez da diferença potencial em (1) levando em consideração que, temos:

A energia do campo de um capacitor plano e a força de interação de suas placas

A fórmula para a energia de campo de um capacitor plano é escrita como:

onde está o volume do condensador; E é a intensidade do campo do capacitor. A fórmula (5) conecta a energia do capacitor com a carga em suas placas e a intensidade do campo.

A força mecânica (pondemotor) com a qual as placas de um capacitor plano interagem entre si pode ser encontrada usando a fórmula:

Na expressão (6), menos indica que as placas do capacitor são atraídas uma pela outra.

Exemplos de solução de problemas

EXEMPLO 1

Exercício Qual é a distância entre as placas de um capacitor plano, se em uma diferença de potencial B, a carga na placa do capacitor é igual a C? A área das placas, o dielétrico nela é mica ().
Solução A capacitância de um capacitor é calculada usando a fórmula:

A partir dessa expressão, obtemos a distância entre as placas:

A capacidade de qualquer capacitor é determinada pela fórmula:

onde U é a diferença de potencial entre as placas do capacitor. Substituindo o lado direito da expressão (1.3) em vez de capacidade na fórmula (1.2), temos:

Vamos calcular a distância entre as placas ():

Responder m

EXEMPLO 2

Exercício A diferença de potencial entre as placas de um condensador de ar plano é V. A área das placas é igual, a distância entre elas é m. Qual é a energia do capacitor e a que será igual se as placas se afastarem m. Observe que a fonte de tensão não é desligada quando as placas são estendidas.
Solução Vamos fazer um desenho.


A energia do campo elétrico de um capacitor pode ser encontrada usando a expressão:

Uma vez que o capacitor é plano, sua capacitância elétrica pode ser calculada como:

7,6. Capacitores

7.6.3. Mudança na capacidade elétrica capacitor e banco de capacitores

A capacitância de um capacitor pode ser alterada aumentando ou diminuindo a distância entre suas placas, substituindo o dielétrico no espaço entre elas, etc. Nesse caso, é decisivo se o capacitor está desconectado ou conectado à fonte de tensão.

Se for um capacitor (ou banco de capacitores):

  • conectado a uma fonte de tensão, então a diferença de potencial (tensão) entre as placas do capacitor permanece inalterada e igual à tensão nos pólos da fonte:

U = const;

  • desconectado da fonte de tensão, então a carga nas placas do capacitor permanece inalterada:

Q = const.

Ao conectar um ao outro capas de mesmo nome dois capacitores carregados, seus conexão paralela.

U = Q total C total,

onde Q total é a carga do banco de capacitores; C total - capacidade elétrica da bateria;

C total = C 1 + C 2,

onde C 1 é a capacidade elétrica do primeiro capacitor; C2 - capacidade elétrica do segundo capacitor;

  • carga total

Q total = Q 1 + Q 2,

Ao conectar um ao outro capas diferentes dois capacitores carregados ocorrem (como no caso de conectar as placas de mesmo nome) seus conexão paralela.

Os parâmetros de tal banco de capacitores são calculados da seguinte forma:

  • tensão do banco de capacitores

U = Q total C total,

onde Q total é a carga do banco de capacitores; C total - capacidade da bateria;

  • capacidade elétrica do banco de capacitores

C total = C 1 + C 2,

onde C 1 - capacidade elétrica do primeiro capacitor; C2 - capacidade elétrica do segundo capacitor;

  • carga total

Q total = | Q 1 - Q 2 |,

onde Q 1 é a carga inicial do primeiro capacitor, Q 1 = C 1 U 1; U 1 - tensão (diferença de potencial) entre as placas do primeiro capacitor antes da conexão; Q 2 - a carga inicial do segundo capacitor, Q 2 = C 2 U 2; U 2 - tensão (diferença de potencial) entre as placas do segundo capacitor antes da conexão.

Exemplo 17. Dois capacitores com a mesma capacidade elétrica são carregados com uma diferença de potencial de 120 e 240 V, respectivamente, e então conectados com as mesmas placas carregadas. Qual será a diferença de potencial entre as placas dos capacitores após a conexão especificada?

Solução Antes de conectar as placas do capacitor de mesmo nome, cada uma delas tinha uma carga:

  • primeiro capacitor -
  • segundo capacitor -

Ao conectar placas de mesmo nome, obtemos uma conexão paralela de capacitores. A diferença de potencial entre as placas do banco de capacitores é determinada pela fórmula

U = Q total C total,

A carga total da bateria de dois capacitores, obtida ligando suas placas de mesmo nome, é determinada pela soma das cargas de cada um deles:

Q total = Q 1 + Q 2,

U = Q total C total = Q 1 + Q 2 2 C = C U 1 + C U 2 2 C = U 1 + U 2 2.

Vamos calcular:

U = 120 + 240 2 = 180 V.

A diferença de potencial entre as placas dos capacitores após a conexão especificada será de 180 V.

Exemplo 18. Dois capacitores planos idênticos são carregados com uma diferença de potencial de 200 e 300 V. Determine a diferença de potencial entre as placas dos capacitores após conectar suas placas opostas.

Solução Antes de conectar placas de capacitor diferentes, cada uma delas tinha uma carga:

  • primeiro capacitor -

Q 1 = C 1 U 1 = CU 1,

onde C 1 é a capacidade elétrica do primeiro capacitor, C 1 = C; U 1 é a diferença de potencial entre as placas do primeiro capacitor;

  • segundo capacitor -

Q 2 = C2 U 2 = CU 2,

onde C2 é a capacidade elétrica do segundo capacitor, C2 = C; U 2 é a diferença de potencial entre as placas do segundo capacitor.

Ao conectar placas opostas, obtemos uma conexão paralela de capacitores. A diferença de potencial entre as placas do banco de capacitores é determinada pela fórmula

U = Q total C total,

onde Q total é a carga total da bateria; C total - a capacidade elétrica total da bateria.

A carga total da bateria de dois capacitores, obtida ligando suas placas opostas, é determinada pelo módulo da diferença de cargas de cada um deles:

Q total = | Q 1 - Q 2 |,

e a capacidade elétrica total de uma bateria de dois capacitores idênticos conectados em paralelo é

C total = C 1 + C 2 = 2C.

Portanto, a diferença de potencial entre as placas da bateria é determinada pela expressão

U = Q total C total = | Q 1 - Q 2 | 2 C = | C U 1 - C U 2 | 2 C = | U 1 - U 2 | 2

Vamos calcular:

U = | 200 - 300 | 2 = 50 V.

A diferença de potencial entre as placas dos capacitores após a conexão especificada será de 50 V.

Exemplo 19. Um capacitor de ar plano carregado a 180 V e desconectado da fonte de tensão. Uma placa de metal sem carga é introduzida no espaço entre suas placas, paralela a elas, cuja espessura é 3 vezes menor que a distância entre as placas. Supondo que a placa de metal esteja localizada simetricamente em relação às placas do capacitor, determine a diferença de potencial que será estabelecida entre elas.

Solução Quando uma placa de metal é colocada em um capacitor plano, conforme mostrado na figura, os elétrons livres no metal são redistribuídos:

  • o plano voltado para a placa positivamente carregada do capacitor recebe um excesso de elétrons e é carregado com uma carga negativa q 1 = −q;
  • o plano voltado para a placa carregada negativamente do capacitor tem falta de elétrons e está carregado carga positiva q 2 = + q.

Como resultado da redistribuição de carga, a placa permanece neutra:

Q = q 1 + q 2 = −q + q = 0.

A redistribuição de carga na placa de metal leva à formação de uma bateria de dois capacitores:

  • a placa de carga positiva do capacitor e o plano de carga negativa da placa de metal têm as mesmas cargas de módulo do sinal oposto; eles podem ser considerados como um capacitor com capacidade elétrica

C 1 = ε 0 S d 1,

onde ε 0 é uma constante elétrica, ε 0 = 8,85 ⋅ 10 −12 Cl 2 / (N ⋅ m 2); S é a área da placa do capacitor; d 1 - a distância entre a placa do capacitor com carga positiva e o plano com carga negativa da placa de metal;

  • a placa de carga negativa do capacitor e o plano de carga positiva da placa de metal também têm as mesmas cargas de módulo do sinal oposto; eles podem ser considerados como um capacitor com capacidade elétrica

C 2 = ε 0 S d 2,

onde d 2 é a distância entre a placa do capacitor com carga negativa e o plano com carga positiva da placa de metal.

Ambos os capacitores têm a mesma carga e formam uma conexão em série. A capacidade elétrica de uma bateria de dois capacitores em conexão em série é determinada pela fórmula

1 C total = 1 C 1 + 1 C 2, ou C total = C 1 C 2 C 1 + C 2.

Com uma disposição simétrica da placa no espaço entre as placas do capacitor (d 1 = d 2 = d), as capacitâncias dos capacitores são as mesmas:

C 1 = C 2 = ε 0 S d,

a capacidade elétrica total da bateria é dada pela expressão

C total = C 1 C 2 C 1 + C 2 = C 2 = ε 0 S 2 d,

onde d = (d 0 - a) / 2; d 0 - a distância entre as placas do capacitor antes da introdução da placa; a é a espessura da placa de metal.

Diferença potencial entre as placas da bateria

U = Q total C total = 2 d q ε 0 S = q (d 0 - a) ε 0 S,

onde Q total é a carga da bateria dos capacitores conectados em série, Q total = q.

A diferença de potencial inicial é determinada pela fórmula

U 0 = Q 0 C 0 = Q 0 d 0 ε 0 S,

onde Q 0 é a carga do capacitor antes da introdução da placa, Q 0 = q (o capacitor é desconectado da fonte de tensão); C 0 - capacidade elétrica do capacitor antes da inserção da placa.

A razão da diferença de potencial antes e depois da introdução da placa de metal é determinada pela expressão

U U 0 = d 0 - a d 0.

A partir daqui, encontramos a diferença de potencial necessária

U = U 0 d 0 - a d 0.

Levando em consideração d 0 = 3a, a expressão assume a forma:

U = U 0 3 a - a 3 a = 2 3 U 0.

Vamos calcular:

U = 2 3 ⋅ 180 = 120 V.

Como resultado da introdução de uma placa de metal no capacitor, a diferença de potencial entre suas placas diminuiu e atingiu 120 V.

Exemplo 20. Um capacitor de ar plano é carregado a 240 V e desconectado da fonte de tensão. Ele está verticalmente imerso em algum líquido com uma constante dielétrica de 2,00 por um terço de seu volume. Encontre a diferença de potencial que é estabelecida entre as placas do capacitor.

Solução Quando um capacitor de ar plano é parcialmente imerso em um dielétrico líquido, como mostrado na figura, os elétrons livres em suas placas são redistribuídos de forma que:

  • parte das placas do capacitor imersas no dielétrico possui uma carga q 1;
  • parte das placas do capacitor que permanece no ar tem uma carga q 2.

Como resultado da redistribuição da carga sobre a área das placas do capacitor, uma carga é estabelecida em suas placas:

Q total = q 1 + q 2.

A área das placas do capacitor, quando parcialmente imersa em um dielétrico líquido, é dividida em duas partes:

  • a parte imersa no dielétrico possui área S 1; a parte correspondente do capacitor pode ser considerada como um capacitor separado com capacidade elétrica

C 1 = ε 0 ε S 1 d,

onde ε 0 é uma constante elétrica, ε 0 = 8,85 ⋅ 10 −12 Cl 2 / (N ⋅ m 2); ε é a constante dielétrica do capacitor; d é a distância entre as placas do capacitor;

  • a parte que fica no ar tem uma área de S 2; a parte correspondente do capacitor pode ser considerada como um capacitor separado com capacidade elétrica

C2 = ε 0 S 2 d.

Ambos os capacitores têm a mesma diferença de potencial entre as placas e formam uma conexão paralela. A capacidade elétrica de uma bateria de dois capacitores em conexão paralela é determinada pela fórmula

C total = C 1 + C 2 = ε 0 ε S 1 d + ε 0 S 2 d = ε 0 d (ε S 1 + S 2),

e a carga nas placas da bateria é

Q total = C total U = ε 0 d (ε S 1 + S 2) U,

onde U é a diferença de potencial entre as placas da bateria.

A capacidade elétrica de um capacitor antes de submergí-lo em um dielétrico é determinada pela expressão

C 0 = ε 0 S 0 d,

e a carga em suas placas é

Q 0 = C 0 U 0 = ε 0 S 0 d U 0,

onde U 0 - a diferença de potencial entre as placas do capacitor antes da introdução da placa; S 0 - a área da placa.

O capacitor é desconectado da fonte de tensão, de modo que sua carga não muda após imersão parcial no dielétrico:

Q 0 = Q total,

ou, explicitamente,

ε 0 S 0 d U 0 = ε 0 d (ε S 1 + S 2) U.

Após a simplificação, temos:

S 0 U 0 = (εS 1 + S 2) U.

Portanto, segue-se que a diferença de potencial procurada é determinada pela expressão

U = U 0 S 0 ε S 1 + S 2.

Levando em consideração o fato de que parte das placas do capacitor está imersa no dielétrico, ou seja,

S 1 = ηS 0, S 2 = S 0 - S 1 = S 0 - ηS 0 = S 0 (1 - η), η = 1 3,

U = U 0 S 0 ε η S 0 + S 0 (1 - η) = U 0 ε η + 1 - η.

A partir daqui, encontramos a diferença de potencial necessária:

U = 240 2,00 ⋅ 1 3 + 1 - 1 3 = 180 V.

Uma quantidade física igual ao trabalho que as forças de campo irão realizar movendo uma carga de um ponto do campo para outro é chamada tensão entre esses pontos do campo.

Considere um campo eletrostático uniforme (tal campo existe entre as placas de um capacitor carregado plano longe de suas bordas):

Durante o movimento da carga, o campo funciona:

  1. Condutor em um campo elétrico externo (cem acontece, por que é induzido)

Indução eletrostática,

orientação em condutores ou dielétricos cargas eletricas em um campo elétrico constante.

V condutores partículas carregadas móveis - elétrons - movem-se sob a ação externo elétrico Campos... O movimento ocorre até que a carga seja redistribuída para que o sistema elétrico campo dentro condutor irá compensar totalmente externocampo e o total elétrico campo dentro condutor torna-se zero. (Se isso não acontecesse, então, dentro de um condutor colocado em um campo elétrico constante, eletricidade, o que contradiz a lei da conservação de energia.) Como resultado, cargas induzidas (induzidas) de igual magnitude de sinal oposto são formadas em seções separadas da superfície do condutor (geralmente neutras).

Nos dielétricos colocados em um campo elétrico constante, ocorre a polarização, que consiste tanto em um leve deslocamento de cargas positivas e negativas no interior das moléculas em direções opostas, o que leva à formação de elétricas dipolos(com um momento elétrico proporcional ao campo externo), ou em uma orientação parcial das moléculas com um momento elétrico na direção do campo. Em ambos os casos, o momento de dipolo elétrico por unidade de volume do dielétrico torna-se diferente de zero. Cargas ligadas aparecem na superfície do dielétrico. Se a polarização não for homogênea, as cargas ligadas aparecem dentro do dielétrico. Um dielétrico polarizado produz um campo eletrostático que é adicionado ao campo externo. (Cm. Dielétricos.)

  1. Capacidade elétrica, capacitor

Capacidade elétrica- uma medida quantitativa da capacidade de um condutor de manter uma carga.

As formas mais simples de separar cargas elétricas dissimilares - eletrificação e indução eletrostática - tornam possível obter na superfície de corpos não um grande número de cargas elétricas gratuitas. Para o acúmulo de quantidades significativas de cargas elétricas diferentes, capacitores.

Capacitor É um sistema de dois condutores (placas) separados por uma camada dielétrica, cuja espessura é pequena se comparada às dimensões dos condutores. Assim, por exemplo, duas placas de metal planas localizadas em paralelo e separadas por uma camada dielétrica formam plano capacitor.

Se as placas de um capacitor plano recebem cargas de magnitude igual do sinal oposto, então a intensidade do campo elétrico entre as placas será duas vezes maior do que a intensidade do campo de uma placa. Fora das placas, a intensidade do campo elétrico é zero, uma vez que cargas iguais de sinais opostos em duas placas criam campos elétricos fora das placas, as intensidades dos quais são iguais em magnitude, mas em direções opostas.

Capacitância do capacitor é chamada de quantidade física determinada pela relação entre a carga de uma das placas e a tensão entre as placas do capacitor:

Com uma posição constante das placas, a capacidade elétrica do capacitor é constante para qualquer carga nas placas.

Farad é considerado a unidade de capacidade elétrica no sistema SI. 1 F é a capacidade elétrica de tal capacitor, cuja tensão entre as placas é igual a 1 V quando as placas são informadas de cargas opostas por 1 C.

A capacidade elétrica de um capacitor plano pode ser calculada pela fórmula:

, Onde

S - área das placas do capacitor

d - distância entre placas

- constante dielétrica do dielétrico

A capacidade elétrica da bola pode ser calculada pela fórmula:

Energia de um capacitor carregado.

Se dentro do capacitor a intensidade do campo é E, então a intensidade do campo criada pela carga de uma das placas é E / 2. Em um campo uniforme de uma placa, há uma carga distribuída sobre a superfície da outra placa. De acordo com a fórmula para a energia potencial de uma carga em um campo uniforme, a energia de um capacitor é:

Usando a fórmula para a capacitância de um capacitor
:

Um dos parâmetros mais importantes pelos quais um capacitor é caracterizado é sua capacidade elétrica (C). Quantidade física C, igual a:

chamado de capacitância do capacitor. Onde q é a magnitude da carga de uma das placas do capacitor, e é a diferença de potencial entre suas placas. A capacitância de um capacitor é um valor que depende do tamanho e do design do capacitor.

Para capacitores com o mesmo dispositivo e com cargas iguais em suas placas, a diferença de potencial do capacitor de ar será uma vez menor que a diferença de potencial entre as placas do capacitor, cujo espaço entre as placas é preenchido com um dielétrico com uma constante dielétrica. Isso significa que a capacitância de um capacitor com um dielétrico (C) é vezes maior do que a capacidade elétrica de um capacitor de ar ():

onde está a constante dielétrica do dielétrico.

A unidade de capacitância de um capacitor é a capacidade desse capacitor, que é carregado com uma carga unitária (1 C) com uma diferença de potencial igual a um volt (em SI). A unidade de capacitância de um capacitor (como qualquer capacitância eclética) no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o farad (F).

Capacidade elétrica de um capacitor plano

Na maioria dos casos, o campo entre as placas de um capacitor plano é considerado uniforme. A uniformidade é quebrada apenas perto das bordas. Ao calcular a capacitância de um capacitor plano, esses efeitos de borda geralmente são desprezados. Isso é possível se a distância entre as placas for pequena em comparação com suas dimensões lineares. Neste caso, a capacitância de um capacitor plano é calculada como:

onde está a constante elétrica; S é a área de cada placa (ou a menor); d é a distância entre as placas.

A capacitância elétrica de um capacitor plano, que contém N camadas de dielétrico, a espessura de cada uma, a constante dielétrica correspondente da i-ésima camada, é igual a:

Capacidade elétrica de um capacitor cilíndrico

O projeto de um capacitor cilíndrico inclui duas superfícies condutoras cilíndricas coaxiais (coaxiais) de raios diferentes, o espaço entre as quais é preenchido com um dielétrico. A capacidade elétrica de tal capacitor é encontrada como:

onde l é a altura dos cilindros; - raio da cobertura externa; - raio do revestimento interno.

Capacidades de um capacitor esférico

Um capacitor esférico é um capacitor, cujas placas são duas superfícies condutoras esféricas concêntricas, o espaço entre elas é preenchido com um dielétrico. A capacidade de tal capacitor é encontrada como:

onde estão os raios das placas do capacitor.

Exemplos de solução de problemas

EXEMPLO 1

Exercício As placas de um condensador de ar plano carregam uma carga que é uniformemente distribuída com uma densidade de área. Nesse caso, a distância entre suas placas é igual. Quanto a diferença de potencial nas placas deste capacitor mudará se suas placas forem afastadas uma da outra?
Solução Vamos fazer um desenho.


No problema, quando a distância entre as placas do capacitor muda, a carga em suas placas não muda, a capacitância e a diferença de potencial nas placas mudam. A capacidade de um condensador de ar plano é:

Onde . A capacidade do mesmo capacitor pode ser definida como:

onde U é a diferença de potencial entre as placas do capacitor. Para um capacitor no primeiro caso, temos:

Para o mesmo capacitor, mas depois que as placas se separaram, temos:

Usando a fórmula (1.3) e aplicando a relação:

expressar a diferença de potencial

Portanto, para um capacitor no segundo estado, obtemos:

Vamos encontrar a mudança na diferença de potencial:

Responder