a) Calcule a capacitância de um capacitor de placas paralelas, com área de e espaçamento de , preenchido com material de constante dielétrica igual a e rigidez dielétrica igual a .
b) Qual é a voltagem máxima que pode ser aplicada ao capacitor?
Passo 1
No vácuo, a capacitância de um capacitor de placas paralelas é dada por
No meio dielétrico com constante dielétrico , a capacitância fica
Usando , e :
Passo 2
No item (b) queremos a voltagem máxima que pode ser aplicado ao capacitor sem que ocorra descarga elétrica. Para isso, usaremos a rigidez dielétrica que nada mais é que o campo elétrico máximo suportado pelo material:
Assim, usando a relação de campo elétrico uniforme para o capacitor de placas paralelas: