Calcule a capacitância do capacitor mostrado na Figura 18.21.
Passo 1
Nós podemos olhar para esse problema como dois capacitores de placas paralelas associado em paralelo: um com comprimento preenchido pelo dielétrico e outro com comprimento preenchido por vácuo.
Para um capacitor de placas paralelas de área , distância entre as placas no vácuo, temos que
Nesse caso, o capacitor 1 (preenchido pelo dielétrico) tem capacitância:
Já o capacitor 2 tem capacitância
Como os capacitores estão em paralelo, a capacitância equivalente do sistema será
Passo 2
Vamos supor que a área do total da placa é , de modo que
Seja a largura da placa, de modo que
Com isso achamos
Portanto,
Ou ainda,
Observe que para nós retomamos o resultado esperado para o vácuo!