Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 24.1 - Ex. 61
APLICAÇÃO EM ENGENHARIA, RICO EM CONTEXTO. Você é um assistente de laboratório em um departamento de física que tem problemas de orçamento. Seu supervisor deseja construir capacitores de placas paralelas baratos para usar em experimentos de laboratórios introdutórios. O projeto utiliza polietileno, que tem constante dielétrica de , entre duas folhas de aluminio. A área de cada lâmina de folha é e a espessura do polietileno é . Determine a capacitância deste arranjo.
Passo 1
Cara... Tudo que você precisa para determinar a capacitância são...
está relacionado com a constante dielétrica do dielétrico (material que vai ser colocado no interior do capacitor). é a área das placas do capacitor, no caso e é a espessura do dielétrico (distância entre uma placa e outra). No caso... . Vamos nessa?
Passo 2
De acordo com a teoria, podemos relacionar e constante dielétrica por...
Onde é a permissividade dielétrica do vácuo (). Então...
Passo 3
Então, a capacitância desse capacitor será de...
Agora, uma coisa importante a se fazer é colocar a área e a distância nas unidades do SI, isto é em e em ...
Como vem de e vale ...
Já o valor da espessura ...
Como o primeiro vem de e vale ...
Finalmente podemos retornar ao cálculo de e substituir os valores corrigidos....
Então...
Ou ainda, como é ()...