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Dúvida sobre Capacitores

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Mensagem por flaviosp Dom 07 Set 2014, 09:51

Olá, tudo certo? Bom, gostaria que alguém pudesse me tirar uma dúvida sobre capacitores, segue abaixo:
"Em um circuito de corrente contínua, só há corrente no ramo em
que se encontra o capacitor durante o seu processo de carga (ou
descarga). Assim, encerrado esse processo, anula-se a corrente
no citado ramo, que pode ser eliminado para efeito do cálculo da
intensidade de corrente no resto do circuito."
Quem estuda pelo Tópicos de física conhece esse parágrafo que é de um exercício resolvido, o exercício número 4 nível 1 da primeira lista de exercícios sobre capacitores no Tópicos Vol 3 (2007) pra ser mais exato. Minha dúvidas são:
1- No processo de carga de um capacitor, os elétrons da placa que está "no sentido" da placa positiva do gerador saem dela (da placa do capacitor), passam por TODOS OS RAMOS do circuito até chegar na outra placa do capacitor que está "no sentido" da placa negativa do gerador? (OBS: se você puder ver no próprio livro ajudaria, já que eu não sei colar imagens aqui .....)
2- Pode se dizer que em um processo de carga ou descarga de um capacitor há corrente elétrica no circuito, ou apenas no ramo 
que se encontra o capacitor? Mas retomando a minha dúvida nº1, se os elétrons passam por todos os ramos do circuito, não haveria corrente em todos os ramos do curcuito? (desculpem a falta de coesão, eeheheh).
3- Qual é a explicação do porquê depois de o capacitor estar carregado não passar mais corrente por ele? Por não "caber" mais carga nas suas placas?
Enfim, essas são algumas das minhas dúvidas sobre esse assunto que venho tendo uma dificuldade fora do normal pra aprender...... me desculpem os erros de português e algumas incoerências na apresentação das minhas dúvidas.
Agradeço MUITO, desde já.
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Mensagem por Elcioschin Dom 07 Set 2014, 10:44

1) A carga máxima que um capacitor pode adquirir é dada por: Q = C.U
2) A capacitância C depende apenas da forma geométrica do capacitor (área A das placas e distância d entre elas) e da permissividade ε do meio isolante entre as placas (num capacitor plano C = ε.A/d)
3) A tensão U a que o o capacitor está sujeito depende do gerador que está alimentando o circuito e da configuração do circuito (apenas uma malha, várias malhas, etc.)
3) Se no circuito existir apenas um gerador e um capacitor, durante o tempo de carregamento do capacitor haverá uma corrente elétrica na única malha. Esta corrente é variável: no início é uma corrente máxima que depende da resistência ôhmica do capacitor (praticamente o capacitor se comporta quase como um curto-circuito). Aos poucos esta corrente vai diminuindo exponencialmente, até chegar a zero, quando o capacitor estiver totalmente carregado, e o capacitor se comporta com se fosse um circuito aberto (deve-se ressaltar que o tempo de carregamento é muito pequeno, da ordem de milissegundos)
4) Ao longo deste tempo os elétrons livres de uma das placas se dirigem para a outra placa, resultando no final em uma placa positiva e outra negativa (de mesmo módulo), havendo entre as placas uma ddp U.
5) Após ser retirado do circuito, o capacitor aos poucos vai se descarregar, devido à sua resistência ôhmica: haverá transformação de energia elétrica em calor (Efeito Joule)
5) Se o circuito tiver várias malhas a corrente total do gerador se dividirá nos nós do circuito, e uma parte dela passará pelo capacitor. Neste caso a tensão no capacitor poderá ser menor ou no máximo igual à tensão do gerador (depende da configuração do circuito) 
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Mensagem por Elcioschin Dom 07 Set 2014, 10:50

1) A carga máxima que um capacitor pode adquirir é dada por: Q = C.U
2) A capacitância C depende apenas da forma geométrica do capacitor (área A das placas e distância d entre elas) e da permissividade ε do meio isolante entre as placas (num capacitor plano C = ε.A/d)
3) A tensão U a que o o capacitor está sujeito depende do gerador que está alimentando o circuito e da configuração do circuito (apenas uma malha, várias malhas, etc.)
3) Se no circuito existir apenas um gerador e um capacitor, durante o tempo de carregamento do capacitor haverá uma corrente elétrica na única malha. Esta corrente é variável: no início é uma corrente máxima que depende da resistência ôhmica do capacitor (praticamente o capacitor se comporta quase como um curto-circuito). Aos poucos esta corrente vai diminuindo exponencialmente, até chegar a zero, quando o capacitor estiver totalmente carregado, e o capacitor se comporta com se fosse um circuito aberto (deve-se ressaltar que o tempo de carregamento é muito pequeno, da ordem de milissegundos)
4) Ao longo deste tempo os elétrons livres de uma das placas se dirigem para a outra placa, resultando no final em uma placa positiva e outra negativa (de mesmo módulo), havendo entre as placas uma ddp U.
5) Após ser retirado do circuito, o capacitor aos poucos vai se descarregar, devido à sua resistência ôhmica: haverá transformação de energia elétrica em calor (Efeito Joule)
5) Se o circuito tiver várias malhas a corrente total do gerador se dividirá nós nós do circuito, e uma parte dela passará pelo capacitor. Neste caso a tensão no capacitor poderá ser menor ou no máximo igual à tensão do gerador (depende da configuração do circuito)


Obs.: Compare um capacitor com uma mola: ambos armazenam energia. Se você exercer uma força de compressão na mola, ela vai adquirindo energia potencia elástica dada por E = (1/2)k,x². Como a elongação x tem um valor limite (quando os elos da mola estiverem totalmente juntos, não dá para comprimir mais a mola); logo para o valor máximo de x corresponderá o valor máximo da energia armazenada por ela. O mesmo ocorre no capacitor.
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Mensagem por flaviosp Dom 07 Set 2014, 10:56

Poutz, brigadão aí professor!!! Principalmente por essa observação aí do fim, ela abriu minha mente!!!
Abraço.
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