Rigidez

em função dos detalhes construtivos do capacitor (por exemplo: A − área das placas, d − distância entre as placas e ε − permissividade do meio isolante).

A lei de Gauss é a lei que relaciona o fluxo de campo elétrico que passa através de uma superfície fechada com a carga elétrica existente dentro dessa mesma superfície. A lei de Gauss quando expressa por meio de equações diferencias parciais é uma das 4 equações de Maxwell, juntamente com a lei de Gauss do Magnetismo, a lei de indução de Faraday e a lei de Ampére.

Seu enunciado diz que o fluxo de campo elétrico é dado pela integral fechada, em relação a área englobada, do campo elétrico. Quando o campo não é uniforme, este fluxo será a soma da contribuição do vetor campo elétrico em n elementos de área infinitesimal dA, de sentido orientado para fora da superfície:

θ=∮▒〖E.dA=E.A=〗 Q/ε→Q=E.A.ε (I)

Sabe-se, porém, que carga e tensão são grandezas diretamente proporcionais em um capacitor e a razão entre estas duas variáveis é a constante C, portanto:

Q/V=C→Q=C.V(II)

Adicionalmente, da eletrostática, sabemos que o potencial elétrico entre dois pontos é dado pela integral de linha do campo elétrico, sendo delimitada pela posição dos dois pontos. Com base nisso, para um campo elétrico uniforme, teremos:

V=∫▒〖E.ds=E.d〗 (III)

Relacionando as equações (I), (II) e (III) temos:

Q=Q → E.A.ε=C.V

Mas V=E.d, então:

E.A.ε=C.V→E.A.ε=C.E.d→A.ε=C.d→ C= (A.ε)/d

Questão 2) Em todas modificações indicadas na Tab. 1, anote os valores de corrente, faça os cálculos e comente se há discrepâncias entre os resultados esperados e obtidos.

Questão 3) Compare a permissividade encontrada dos materiais ensaiados com os valores tabelados em manuais.

Questão 4) Conceitue rigidez dielétrica e pesquise sobre os valores dos materiais ensaiados (fenolite e mica), inclusive a do ar, do óleo mineral isolante (e.g., AV-10), do papel, da fibra de poliéster.

Rigidez dielétrica é uma grandeza que representa o ponto de saturação de armazenamento de campo elétrico em um isolante ou dielétrico. Quando o campo elétrico armazenado em um dielétrico ultrapassa o valor da rigidez dielétrica, este dielétrico se torna um condutor. O valor da rigidez dielétrica depende de diversos fatores como: temperatura, espessura do dielétrico, tempo de aplicação da diferença de potencial sobre o dielétrico, taxa de variação da tensão e pressão (para gases).

A rigidez dielétrica dos matérias mencionados na questão é:

Fenolite  10-26 x 106 V/m

Mica  60 x 106 V/m

Ar  3 x 106 V/m

Óleo Mineral  10-15 x 106 V/m

Papel  16 x 106 V/m

Fibra de poliéster  19,2 x 106 V/m

Questão 5) Pesquise sobre os diversos tipos de capacitores industriais, seus aspectos tecnológicos, suas especificações