EO- Sumário 10
Raquel Crespo
Departamento Física, IST-Tagus Park
Dieléctricos:
  Definição: Um dieléctrico (ou isolador) é um meio que não possui (ou
possui muito poucos) electrões livre...
  Na presença de um campo
eléctrico aplicado, a nuvem
electrónica fica distorcida
movendo-se na direcção
oposta ao campo ...
Polarizabilidade Iónica
  Na presença de um campo eléctrico
aplicado,os iões deslocam-se em
entidos opostos dando origem ...
Polarizabilidade Orientacional
  Na presença do campo eléctrico aplicado os
dipolos vão-se alinhar segundo o campo
eléctr...
Do ponto de vista macroscópicoo efeito do campo eléctrico
aplicado Eapp num dieléctrico é de criar um momento dipolar tota...
Deslocamento eléctrico é independente do meio !!!!
 Permitividade eléctrica do material
Na presença de um dieléctrico
No ...
Condensador
Definição: Temos um condensador quando temos dois ou mais
condutores com cargas iguais mas de sinais contrário...
Capacidade Condensador
Definição: Define-se capacidade condensador como a
razão entre a carga total de um dos condutores e...
Se dq for o elemento de carga trasferida através aumento potencial V a
energia potencial é aumentada de:
€
dq
Energia arma...
Condensador de pratos paralelos (com vácuo
entre os condutores)
d A
Condutor 1: +Q
Condutor 2: -Q
Condensador pratos paral...
  A carga do condensador
Q mantem-se constante
após a introdução do
dieléctrico
  O potencial diminui (o
que significa q...
  As cargas induzidas na superfície do dielectrico reduzem
o campo eléctrico
  A diferença de potencial diminui.
Condens...
Condensador com dieléctrico
€
Q = C0V0 =
ε0A
l
V0 = Aε0
V0
l
= AD
€
Q = AD = Aε
V
l
=
εA
l
V = CV ⇒ C =
εA
l
€
C0 =
ε0 A
l...
d A
Condutor 1: +Q
Condutor 2: -Q
Capacidade Condensador
Vácuo entre os condutores:
Dieléctrico entre os condutores:
Campo...
Condutor 1
Condutor 2
Capacidade Condensador
Vácuo entre os condutores:
Dieléctrico entre os condutores:
Condutor 1
Condutor 2
Capacidade Condensador
Vácuo entre os condutores:
Dieléctrico entre os condutores:
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  1. 1. EO- Sumário 10 Raquel Crespo Departamento Física, IST-Tagus Park
  2. 2. Dieléctricos:   Definição: Um dieléctrico (ou isolador) é um meio que não possui (ou possui muito poucos) electrões livres para poder dar origem a correntes devido á presença de campos eléctricos.   Apesar de não existir movimento macroscópico de cargas quando um dieléctrico é colocado na presença de um campo eléctrico vão ocorrer deslocamentos microscópicos de carga (nos átomos e moléculas) dando origem a dipolos eléctricos. Um dieléctrico diz-se polarizado quando estão presentes no material dipolos eléctricos induzidos. A presença de dipolos eléctricos induzidos no dieléctrico faz modificar o campo eléctrico dentro e fora do material.
  3. 3.   Na presença de um campo eléctrico aplicado, a nuvem electrónica fica distorcida movendo-se na direcção oposta ao campo eléctrico aplicado. Polarizabilidade electrónica € −Q € +Q
  4. 4. Polarizabilidade Iónica   Na presença de um campo eléctrico aplicado,os iões deslocam-se em entidos opostos dando origem a dipolos alinhados segundo o campo eléctrico influenciando o campo eléctrico total dentro e fora do material Ião negativo Ião positivo € −Q € +Q Momento dipolar (C-m) polarizabilidade (F-m2)
  5. 5. Polarizabilidade Orientacional   Na presença do campo eléctrico aplicado os dipolos vão-se alinhar segundo o campo eléctrico influenciando a campo eléctrico dentro e fora do material. Momento dipolar (C-m) polarizabilidade (F-m2)
  6. 6. Do ponto de vista macroscópicoo efeito do campo eléctrico aplicado Eapp num dieléctrico é de criar um momento dipolar total P. A distribuição de momentos dipolares dá origem a um campo eléctrico induzido Eind. Temos então: que a polarização por unidade de volume é: Susceptibilidade éléctrica do dielétrico (adimensional) Polarização por unidade de volume   A polarização total de um dado material pode resultar da combinação da polarizabilidade electrónica, iónica e orientacional.
  7. 7. Deslocamento eléctrico é independente do meio !!!!  Permitividade eléctrica do material Na presença de um dieléctrico No vácuo: Define-se constante dieléctrica através: κ = ε ε0 〉 1 Assumindo Constante dieléctrica
  8. 8. Condensador Definição: Temos um condensador quando temos dois ou mais condutores com cargas iguais mas de sinais contrários. Os condutores podem estar separados pelo vácuo ou por um dieléctrico. Representação geral: V 12 Exemplo: Condensador de pratos paralelos
  9. 9. Capacidade Condensador Definição: Define-se capacidade condensador como a razão entre a carga total de um dos condutores e a diferença de potencial entre os referidos condutores. V 1 2 Significado Físico: Capacidade é uma medida de uma dada configuração de condutores acumular carga. Capacidade é uma quantidade positiva e as unidades são Faraday. Estratégia para o calcula da capacidade: 1)  Cálculo de E usando Gauss 2)  Cálculo diferença de potencial 3) Cálculo de C usando definição
  10. 10. Se dq for o elemento de carga trasferida através aumento potencial V a energia potencial é aumentada de: € dq Energia armazenada num condensador −q € +q V
  11. 11. Condensador de pratos paralelos (com vácuo entre os condutores) d A Condutor 1: +Q Condutor 2: -Q Condensador pratos paralelos capacidade: Campo plano infinito: Campo pratos paralelos: ++++++++ + - - - - - - - 1 2 y € |V |=|V1 −V2 |= Edy 0 d ∫ = Ed W = 1 2 Q2 C = 1 2 CV 2 Energia armazenada no condensador:
  12. 12.   A carga do condensador Q mantem-se constante após a introdução do dieléctrico   O potencial diminui (o que significa que o campo eléctrico entre os pratos vai diminuir) Condensador com dieléctrico
  13. 13.   As cargas induzidas na superfície do dielectrico reduzem o campo eléctrico   A diferença de potencial diminui. Condensador com dieléctrico |V |=|V1 −V2 |= Edy 0 d ∫ = Ed ⇒ V〈V0 € E〈E0
  14. 14. Condensador com dieléctrico € Q = C0V0 = ε0A l V0 = Aε0 V0 l = AD € Q = AD = Aε V l = εA l V = CV ⇒ C = εA l € C0 = ε0 A l constante dieléctrica C C0 = ε ε0 = κ Q = CV = C0V0 ⇒ V = V0C0 C = V0 κ Voltímetro
  15. 15. d A Condutor 1: +Q Condutor 2: -Q Capacidade Condensador Vácuo entre os condutores: Dieléctrico entre os condutores: Campo plano infinito: Campo pratos paralelos: ++++++++ + - - - - - - - 1 2 y € |V |=|V1 −V2 |= Edy 0 d ∫ = Ed W = 1 2 εE2 dV =∫ 1 2 CV 2 = 1 2 QV
  16. 16. Condutor 1 Condutor 2 Capacidade Condensador Vácuo entre os condutores: Dieléctrico entre os condutores:
  17. 17. Condutor 1 Condutor 2 Capacidade Condensador Vácuo entre os condutores: Dieléctrico entre os condutores:

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