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Eletricidade

Calculadora de Condensador de Placas Paralelas (Capacidade a partir da Área, Distância e Dielétrico)

Capacidade, carga, energia armazenada e campo elétrico de duas placas paralelas a partir da área, da distância, do isolante entre elas e da tensão.

Resultados

Capacidade 354,17 pF
Carga nas placas 35,417 nC
Energia armazenada entre as placas 1770,84 nJ
Campo elétrico entre as placas 100,0 V/mm
Como varia
CapacidadeDistância entre as placas 0,25 – 4,00. Capacidade: 1416,67 → 88,5419Capacidade0500100015001,002,003,004,00Distância entre as placas (mm)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

A capacidade cresce com a área das placas e com a permitividade do isolante, e diminui quando as placas se afastam: com metade da distância, a capacidade duplica. Duas placas de 100 cm² com 1 mm de ar entre elas guardam só cerca de 88 pF; um dielétrico com εr = 4 multiplica isso por quatro. A fórmula ignora o campo de bordo nas extremidades, por isso funciona melhor quando a distância é muito menor do que a placa. Mantenha o campo bem abaixo da rigidez dielétrica do isolante — cerca de 3 kV/mm para o ar seco.

Fórmula

C = ε₀ εr A ÷ d (ε₀ = 8.854 × 10⁻¹² F/m) · Q = C V · E = ½ C V² · field = V ÷ d

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
arÁrea de cada placacm²
dgDistância entre as placasmm
erPermitividade relativa do isolante (εr)—
vvTensão entre as placasV
CCapacidadepF
QCarga nas placasnC
EEnergia armazenada entre as placasnJ
FCampo elétrico entre as placasV/mm

Exemplo resolvido

  • Área de cada placa100 cm²
  • Distância entre as placas1 mm
  • Permitividade relativa do isolante (εr)4
  • Tensão entre as placas100 V
  • Capacidade354,17 pF
  • Carga nas placas35,417 nC
  • Energia armazenada entre as placas1770,84 nJ
  • Campo elétrico entre as placas100,0 V/mm

Limitações

  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.