Capacitores esféricos e cilíndricos

Um capacitor esférico consiste em duas conchas esféricas concêntricas de carga oposta separadas por um isolador. O raio interno da casca é R₁ e o raio da casca externa é R₂.

Considerando uma superfície gaussiana esférica de raio r, o campo elétrico radialmente externo pode ser expresso usando a Lei de Gauss. O campo elétrico é diretamente proporcional à carga contida e inversamente proporcional ao raio quadrado.

Lembre-se de que a diferença de potencial pode ser derivada do campo elétrico. Portanto, a integração do campo elétrico ao longo de um caminho radial entre as camadas fornece a diferença de potencial para um capacitor esférico.

Agora, a razão entre a carga e a diferença de potencial fornece a capacitância para um capacitor esférico.

Quando as conchas esféricas concêntricas são substituídas por cilindros condutores concêntricos, um capacitor cilíndrico é formado.

Aplicando a Lei de Gauss, o campo elétrico direcionado radialmente para fora do eixo comum do cilindro é calculado.

A diferença de potencial calculada a partir do campo elétrico pode ser aplicada para estimar a capacitância de um capacitor cilíndrico.