Capacitor - curiosidades

daviddatal · 10 de maio de 2013

Opa,

1° Tendo em vista que as lâminas de um capacitor não se encostam (não possuem condutividade), a carga de elétrons passa de uma lâmina para a outra, dentro do capacitor, utilizando o dielétrico como caminho ou ela flui de outra forma?

2° Após a carga de elétrons passar por um dos terminais do capacitor, tem que chegar até o final daquela lâmina para somente então passar para a outra lâmina? Ou a passagem ocorre em qualquer ponto da lâmina de forma aleatória?

LMolinari · 10 de maio de 2013

Opa,
1° Tendo em vista que as lâminas de um capacitor não se encostam (não possuem condutividade), a carga de elétrons passa de uma lâmina para a outra, dentro do capacitor, utilizando o dielétrico como caminho ou ela flui de outra forma?

2° Após a carga de elétrons passar por um dos terminais do capacitor, tem que chegar até o final daquela lâmina para somente então passar para a outra lâmina? Ou a passagem ocorre em qualquer ponto da lâmina de forma aleatória?

1 e 2) Em um capacitor ideal, nenhuma corrente circula pelo dielétrico, que é um isolante. Quando você conecta um capacitor a uma fonte de tensão (como uma pilha), forma-se um campo elétrico entre as armaduras e acontece o seguinte:

- Na armadura ligada ao pólo positivo da fonte de tensão, os elétrons são atraídos e se deslocam para o pólo positivo da fonte, deixando esta placa com uma carga positiva +q

- Para a outra armadura, são atraídos e se acumulam os elétrons provenientes do pólo negativo da bateria, deixando-a carregada com uma carga negatica -q.

E o capacitor permanecerá carregado enquanto você não coloque em curto-circuito os seus terminais.

Na prática, não existe capacitor perfeito, sempre ocorre alguma fuga pelo dielétrico, por isso os capacitores lentamente se descarregam com o tempo.

Procure livros de física do segundo grau. Esse assunto é abordado em eletricidade e eletromagnetismo (teoricamente, deveria ser ensinado no 3º ano).

CarlinhosBOT · 10 de maio de 2013

1 e 2) Em um capacitor ideal, nenhuma corrente circula pelo dielétrico, que é um isolante. Quando você conecta um capacitor a uma fonte de tensão (como uma pilha), forma-se um campo elétrico entre as armaduras e acontece o seguinte:
- Na armadura ligada ao pólo positivo da fonte de tensão, os elétrons são atraídos e se deslocam para o pólo positivo da fonte, deixando esta placa com uma carga positiva +q

- Para a outra armadura, são atraídos e se acumulam os elétrons provenientes do pólo negativo da bateria, deixando-a carregada com uma carga negatica -q.

E o capacitor permanecerá carregado enquanto você não coloque em curto-circuito os seus terminais.

Na prática, não existe capacitor perfeito, sempre ocorre alguma fuga pelo dielétrico, por isso os capacitores lentamente se descarregam com o tempo.

Procure livros de física do segundo grau. Esse assunto é abordado em eletricidade e eletromagnetismo (teoricamente, deveria ser ensinado no 3º ano).

Creio que quis dizer lacunas para o polo positivo, pois os elétrons se acumulam numa das placas do capacitor, a parte negativa, e na outra placa acumulam-se lacunas; isso de fato gera uma diferença de potencial entre os terminais do capacitor que só é descarregado quando se ligam as duas placas com um curto ou com alguma carga.

Jambao · 10 de maio de 2013

Capacitor não é dispositivo semicondutor.

Numa placa há excesso de eletrons e na outra, falta de eletrons. Só isso aí já tem diferença de potencial. Mesmo que carregasse somente um lado da placa com excesso ou falta de eletrons, a outra placa adquiriria carga contrária por indução.

CarlinhosBOT · 10 de maio de 2013

Capacitor não é dispositivo semicondutor.
Numa placa há excesso de eletrons e na outra, falta de eletrons. Só isso aí já tem diferença de potencial. Mesmo que carregasse somente um lado da placa com excesso ou falta de eletrons, a outra placa adquiriria carga contrária por indução.

Em que momento alguém disse que um capacitor é dispositivo semicondutor?

Jambao · 10 de maio de 2013

Em que momento alguém disse que um capacitor é dispositivo semicondutor?

Não disse diretamente mas foi por causa desse frase...

"Creio que quis dizer lacunas para o polo positivo, pois os elétrons se acumulam numa das placas do capacitor, a parte negativa, e na outra placa acumulam-se lacunas;"

... escrevi que capacitor não é dispositivo semicondutor.

LMolinari · 11 de maio de 2013

Creio que quis dizer lacunas para o polo positivo, pois os elétrons se acumulam numa das placas do capacitor, a parte negativa, e na outra placa acumulam-se lacunas; isso de fato gera uma diferença de potencial entre os terminais do capacitor que só é descarregado quando se ligam as duas placas com um curto ou com alguma carga.

Entre as armaduras de um capacitor o que se movimenta são elétrons. O conceito de lacunas se aplica a semicondutores tipo P, onde elas são os portadores majoritários de carga no cristal. Mas mesmo nesse caso o que realmente se movimenta pelos átomos do cristal são os elétrons, dando a impressão de que as "lacunas" se movimentam no sentido contrário.

albert_emule · 11 de maio de 2013

Entre as armaduras de um capacitor o que se movimenta são elétrons. O conceito de lacunas se aplica a semicondutores tipo P, onde elas são os portadores majoritários de carga no cristal. Mas mesmo nesse caso o que realmente se movimenta pelos átomos do cristal são os elétrons, dando a impressão de que as "lacunas" se movimentam no sentido contrário.

Já que estão discutindo teoria da condução, vai uma informação:

Parece que a teoria da condução da eletricidade não está completa.

Tem algo a mais que não se sabe ainda e isso que vocês estão discutindo pode não ser a verdade:

O cientista Dr. Philip Phillips, da Universidade de Illinois, estudau um tipo de material supercondutor conhecido como cuprato, essencialmente uma cerâmica à base de cobre.

Na física, o Teorema de Luttinger estabelece que o número de elétrons em um material é igual à soma dos elétrons em todos os seus átomos.

Embora tenha-se mostrado válido para metais e semicondutores, o teorema falhou quando os pesquisadores estudaram os cupratos a fundo: em determinadas energias, a eletricidade que flui pelo supercondutor não pode ser explicada pela soma dos elétrons dos seus átomos.

"Este resultado está nos dizendo que a física [da condução elétrica] não pode ser descrita somente pelos elétrons," disse Phillips. "Isso significa que os cupratos são ainda mais estranhos do que se pensava: alguma outra coisa, diferente dos elétrons, está transportando a corrente. "

Na pratica, na condução da corrente elétrica de testes fluirão muito mais elétrons do que seria possível com os existentes nas camadas dos átomos do supercondutor.

Para quem não sabe um material super-condutor quando resfriado em temperaturas criogênicas, a corrente elétrica podem fluir livremente por ele sem nenhuma resistência.

Este efeito é até usado no trem bala, veja este vídeo:

O cara derruba um poderoso imã de neodímio em cima de uma placa grossa de cobre e o imã cai devagar.

Isso chama-se Corrente de Foucault, leva o nome do cara que descobriu o efeito.

Não tem nada de anormal, funciona como um ímã e um eletro-ima em curto-circuito. Também funciona da mesma maneira quando você coloca um curto-circuito nos terminais de um motor DC e tenta movimentar seu eixo, ele fica pesado é claro.

São o mesmo fenômeno de eletro-magnetismo, mas daquele jeito lá como mostrado na placa de cobre e o imã caindo, chama-se corrente de Foucault.

Isso acontece devido o campo magnético do imã estar em movimento durante a queda, isso cria uma corrente na placa de cobre e devido ela ser grossa, a corrente circula em curto-circuito dentro dela, criando um campo magnético contrário ao do imã, fazendo o mesmo cair devagar.

Que isso tem haver com trem bala e com condução elétrica?

Acontece que o trem bala usa um super condutor no lugar da placa de cobre e como vocês já devem saber, super condutor não perde energia em calor por resistência como acontece num fio de cobre comum, pois super condutor não tem resistência, ele é totalmente condutor.

Por isso o trem bala flutua nos trilhos.

Se você colocar um super-condutor acima de um imã ele fica travado, flutuando no ar. O efeito aqui também é Corrente de Foucault, mas diferente da placa de cobre, o super condutor não perde nenhuma energia por resistência e por isso o curto-circuito dentro do super condutor cria um campo magnético contrário ao do ímã, mas é um campo magnético igual, com mesma força, um campo magnético espelho pois não tem perdas e o super condutor fica flutuando nos trilhos.

Isso não é incrível?