Na Figura 17.16, as faces grandes tanto das placas do capacitor quanto do bloco metálico que se insere entre as placas são quadradas, com lado . Certos vínculos permitem que o bloco metálico deslize livremente na horizontal, mantendo-se sempre equidistante das placas. Calcule a capacitância para (a) , (b) e (c) .
Passo 1
Vamos seguir a dica do problema e considerar que o sistema é uma combinação de dois capacitores e em paralelo:
Para o capacitor temos que considerar que a distância entre as placas é , pois o campo elétrico dentro do metal é nulo e ele não contribuí para a ddp:
Já para :
Como os capacitores estão em paralelo, a capacitância equivalente será
Passo 2
Agora observe que as áreas e são dadas por
Assim,
Assim, para achamos
Já para temos
E para :