O que é capacitância?

O que é capacitância?
a) A energia potencial elétrica armazenada em um capacitor.
b) A grandeza física que revela a capacidade de um capacitor armazenar cargas elétricas para uma dada tensão.
c) A unidade de medida da carga elétrica.
d) A quantidade de energia elétrica convertida em luz e energia térmica.
e) A diferença de potencial entre as placas de um capacitor.
A capacitância é uma propriedade elétrica que descreve a capacidade de um componente, conhecido como capacitor, de armazenar carga elétrica em resposta a uma diferença de potencial (tensão) aplicada entre seus terminais. Em termos mais simples, a capacitância indica a quantidade de carga que um capacitor pode armazenar por unidade de tensão.
A capacitância (C) é medida em farads (F). Um farad é uma unidade muito grande, então subunidades como microfarads (μF), nanofarads (nF) e picofarads (pF) são comumente usadas em eletrônica.
A fórmula básica que descreve a relação entre a carga armazenada (Q), a tensão (V) e a capacitância (C) em um capacitor é dada por:
Q=C⋅V
onde:
Q é a carga elétrica armazenada no capacitor,
C é a capacitância do capacitor,
V é a diferença de potencial (tensão) através dos terminais do capacitor.
Principais pontos sobre capacitância:
Dependência da Geometria:
A capacitância de um capacitor depende de sua geometria, especificamente da área das placas condutoras, da separação entre elas e do dielétrico entre as placas.
Dielétrico:
A capacitância é diretamente proporcional à constante dielétrica do material entre as placas do capacitor. O dielétrico é um material isolante que aumenta a capacitância permitindo uma maior acumulação de carga.
Relação Inversa com a Tensão:
A capacitância é inversamente proporcional à tensão. Isso significa que, mantendo-se a carga constante, uma diminuição na tensão resultará em um aumento na capacitância e vice-versa.
Conjunto de Capacitores:
A capacitância total de capacitores em série é inversamente proporcional ao inverso da soma dos inversos das capacitâncias individuais. Em paralelo, a capacitância total é a soma das capacitâncias individuais.
Constante de Tempo:
A capacitância e a resistência em um circuito podem determinar uma constante de tempo (τ), que é usada para caracterizar a taxa de carga ou descarga de um capacitor em resposta a uma mudança de tensão.
A capacitância é uma propriedade fundamental em eletrônica, sendo crucial para o funcionamento de capacitores em uma variedade de aplicações, desde filtragem de sinais até temporização de circuitos.