Trabalho de fisica


CAPACIDADE CONDUTOR

Suponhamos um condutor isolado de qualquer outro condutor. Se ele for carregado sucessivamente com diversas cargas, à cada carga diferente ele atingirá um potencial diferente. Sejam , os potenciais que ele adquire respectivamente com as cargas . A experiência mostra que se ele estiver isolado, o quociente de cada carga pelo potencial correspondente é constante

A constante C é chamada capacidade do condutor. Por definição, capacidade do condutor é o quociente de sua carga pelo seu potencial, quando ele está isolado.

Temos, então:

ou

O fato de C ser constante indica que os potenciais que um condutor isolado adquire são diretamente proporcionais às suas cargas. A condição de ele estar isolado é necessária, porque, se estiver em presença de outros condutores eletrizados, o fenômeno de indução modificará o seu potencial (tópico "Variação do Potencial de um Condutor sob Influência de Outro Corpo Eletrizado") e a relação dada acima não subsistirá mais.

A capacidade do condutor depende de sua forma geométrica, de suas dimensões e do meio no qual está colocado.

Nota: Em Eletrostática, quando dizemos que um condutor está isolado queremos dizer que não está em contato com outros e que está muito afastado de outros condutores, de maneira que não possa sofrer indução.

Exemplo – Capacidade de uma esfera

Uma esfera isolada de raio R e carga Q, adquire o potencial

A capacidade será:

ou

Esse exemplo mostra duas coisas: a) que a capacidade depende do meio em que o condutor se encontra, pois é diretamente proporcional à constante dielétrica ; b) sendo o raio constante para uma dada esfera, ele mostra que a capacidade de uma esfera é constante, num determinado meio.

Supondo-se uma esfera no vácuo e as unidades do sistema CGSES, então e resulta:

A capacidade de uma esfera isolada no vácuo é igual ao seu raio, quando se usa o sistema CGSES.

No Capítulo III vimos o significado físico do potencial de um ponto de campo eletrostático: é a energia potencial da unidade de carga colocada nesse ponto. Em outras palavras, o potencial de um ponto significa o trabalho que o campo eletrostático realiza quando desloca a unidade de carga desse ponto ao infinito (fim do campo). Quando um condutor está eletrizado, cada ponto da superfície do condutor está colocado no campo elétrico formado pela carga elétrica existente no restante do condutor; então cada ponto de superfície de um condutor tem potencial. Suponhamos um condutor eletrizado estaticamente, isto é, a carga elétrica em equilíbrio. Nesse caso, todos os pontos da superfície estão com o mesmo potencial. Porque, se houvesse dois pontos com diferença de potencial, haveria deslocamento de carga entre eles, e a carga não estaria em equilíbrio. A superfície de um condutor é então equipotencial. Por definição chamamos potencial do condutor a esse potencial comum dos pontos da superfície do condutor. Fisicamente o que se passa é o seguinte: quando carregamos um condutor de forma qualquer, como por exemplo, o da figura ao lado, a carga elétrica se distribui com densidade elétrica diferente de região para região, de -acordo com a curvatura, de maneira tal que todos os pontosda superfície fiquem com o mesmo potencial. Potencial zero Pelo fato de todos os corpos escoarem suas cargas para a terra quando ligados a ela, consideramos o potencial da terra como valente zero. Mais adiante justificaremos melhor este fenômeno. Linha de força Vimos já que as linhas de força encontram as superfícies equipotenciais normalmente. Como a superfície de um condutor é equipotencial, as linhas de força sempre encontram a superfície do condutor normalmente (fig. 95). Figura 95 Exemplo - Potencial de uma esfera Seja uma esfera de raio R e carga Q. Para calcular o potencial de um ponto da superfície imaginamos a carga acumulada no centro e aplicamos a expressão do potencial criado por uma carga puntiforme ( ). A distância de um ponto da superfície ao centro da esfera é R. Então, como já vimos na fórmula abaixo fica: onde é a constante dielétrica do meio em que está a esfera. Diferença de potencial entre dois condutores Dados dois condutores eletrizados estaticamente, como as suas superfícies são equipotenciais, a diferença de potencial entre eles é a diferença de potencial entre um ponto qualquer da superfície de um e um ponto qualquer da superfície do outro. É importante lembrar sempre que essa diferença de potencial significa o trabalho necessário para deslocar a unidade de carga da superfície do primeiro até a superfície do segundo

ALUNAS:MAYANNE,GÉSSICA,KAROL,JACYMERE,NÁTHALIA,NATALINE,RAYSSA,TAINA ,NÚMEROS,28,29,03,30,16,