Dielétricos
Os dielétricos são materiais não condutores de eletricidade usados em capacitores para isolar as placas condutoras e melhorar a eficiência e o desempenho desses dispositivos. Eles desempenham um papel fundamental no funcionamento dos capacitores, permitindo o armazenamento eficaz de carga elétrica.
Os dielétricos têm a capacidade de suportar uma diferença de potencial elétrico (tensão) sem conduzir eletricidade. Isso ocorre porque, em um campo elétrico, os átomos ou moléculas dos dielétricos se polarizam, alinhando-se de acordo com o campo elétrico aplicado. Essa polarização cria uma contração no campo elétrico entre as placas do capacitor, o que resulta em um aumento na capacitância do dispositivo.
A presença de dielétricos em capacitores aumenta a quantidade de carga que eles podem armazenar e, ao mesmo tempo, reduz a tensão através das placas. Isso torna os capacitores com dielétricos ideais para diversas aplicações, incluindo filtragem de sinais, armazenamento de energia e temporização em circuitos eletrônicos.
Exercício Resolvido
Um capacitor tem placas com uma área de 4 cm² e uma distância entre elas de 2 mm. O espaço entre as placas é preenchido com um dielétrico de constante dielétrica relativa (ou permitividade relativa) de 3,0. Qual é a capacitância desse capacitor?
Resposta: Podemos calcular a capacitância usando a fórmula 
, onde 
é a capacitância, 
é a constante dielétrica relativa, 
é a área das placas e 
é a distância entre as placas.
Substituindo os valores dados, temos:
A capacitância desse capacitor é de 0,6 farads.
Exercícios Propostos
1. Um capacitor tem uma capacitância de 10 μF quando preenchido com um dielétrico de constante dielétrica relativa de 5,0. Qual é a capacitância original desse capacitor sem o dielétrico?
- (a) 50 μF
- (b) 20 μF
- (c) 2 μF
- (d) 5 μF
- (e) 100 μF
2. Um capacitor tem placas com uma área de 8 cm² e uma distância entre elas de 3 mm. O espaço entre as placas é preenchido com um dielétrico de constante dielétrica relativa de 4,0. Qual é a capacitância desse capacitor?
- (a) 2,0 μF
- (b) 0,5 μF
- (c) 4,0 μF
- (d) 1,0 μF
- (e) 8,0 μF