Capacitor

Capacitor

(Parte 1 de 2)

Capacitor

Componentes que, embora não conduzam corrente elétrica entre seus terminais, são capazes de armazenar certa corrente, que será "descarregada", assim que não houver resistência entre seus terminais.

Formado por 2 placas condutoras, separadas por um material isolante chamado Dielétrico. Ligados a estas placas condutoras estão os terminais para conexão deste com outros componentes de um circuito elétrico.

Capacitância (C): capacidade de acumulação de cargas elétricas no capacitor, quando aplicamos em seus terminais determinada tensão. Sua capacitância é determinada pelas dimensões das placas e pela distância de uma em relação à outra, ou seja, é diretamente proporcional à área e inversamente proporcional à espessura do Dielétrico.

Unidades de Medida da capacitância: Farad (F), Microfarad ( F),

Nanofarad ( F) e Picofarad ( F).

A quantidade de cargas (Q, em Coloumb) que um capacitor pode armazenar depende da tensão (U, em Volts) e de sua capacitância (C, em Farad) entre seus terminais:

Utilidade do Capacitor

Serve para manter uma corrente alternada estável, como um Sinal de

Áudio ou Filtro de Baixa. A energia armazenada em um capacitor é expressa em Joules:

Quando uma Tensão Contínua é aplicada às placas do capacitor, através dele não se verifica nenhuma passagem de corrente, devido a presença do dielétrico. Por outro lado, ocorre uma acumulação de carga elétrica nas placas de tal forma, que a placa ligada ao pólo negativo do gerador acumula elétrons enquanto que a placa ligada ao pólo positivo do gerador falta elétrons. Este fenômeno é chamado de Polarização do Dielétrico.

Quando a tensão aplicada é interrompida, a carga acumulada mantém se devido ao Campo Elétrico que se forma entre as placas.

Se as placas forem curto circuitadas, encostando se os 2 terminais de ligação, uma rápida passagem de corrente é produzida e o capacitor se descarrega, retornando á condição inicial.

Quando uma corrente Contínua é aplicada a um capacitor, a tensão leva um certo tempo para atingir o valor máximo. Portanto, no capacitor, a corrente está adiantada em relação a tensão.

O tempo necessário para que o capacitor se carregue totalmente depende das resistências do circuito.

Para um circuito RC em série, quanto maior o valor do resistor e do capacitor, mais tempo leva para que o capacitor carregue se totalmente. A medida da velocidade de crescimento da tensão no capacitor é dada pela constante de tempo ( ) do circuito.

Ch R

Vcc C

Onde:

VC – Tensão do Capacitor | e – n° de Euller t – tempo decorrido após o fechamento da chave

Gráfico Vc x t Gráfico i x t

Vc i

5 t (s) t (s)

Quando uma Tensão Alternada é aplicada a um capacitor, seu comportamento é a conseqüência direta do que ele manifesta no caso de uma Tensão Contínua.

= R . VC = Vcc . (1 – e –t/ )

O Dielétrico é submetido a solicitações alternadas, pois variam de sinal rapidamente e sua polarização muda com o mesmo ritmo. Se a freqüência aumenta, o Dielétrico não pode seguir as mudanças com a mesma velocidade com que ocorrem, e a polarização diminui, o que acarreta uma redução da capacitância. Portanto, devido ao fato de que a capacitância tende a diminuir com o aumento da freqüência, os capacitores Styroflex e cerâmicos são os únicos que podem ser empregados em alta freqüência (Amplificadores e Osciladores).

Com as Tensões Alternadas, produzindo o fenômeno de sucessivas cargas e descargas, verifica se uma circulação de corrente, embora esta não flua diretamente pelo Dielétrico.

Assim, chega se a uma das principais aplicações dos capacitores: a de separar a Corrente Alternada da Corrente Contínua, quando estas se apresentam simultaneamente.

*Em geral: O capacitor comporta se como um Circuito Aberto em

Corrente Contínua e como uma Resistência Elétrica em Corrente Alternada.

Reatância Capacitiva

Vcc ~ i (t) C

Reatância Capacitiva (Xc) é a variação da corrente: Onde: F – Freqüência (Hz) C – Capacitância (F)

Xc – Reatância Capacitiva ( )

A Tensão e a Corrente num circuito contendo Reatância Capacitiva é determinada por:

Tipos de Capacitores

O que determina o tipo do capacitor é o seu Dielétrico. Pode ser do tipo:

Axial (1 terminal em cada extremidade). Radial (2 terminais na mesma extremidade).

Xc = 1 2 . .F .C

Uc = Xc . Ic

TipoDielétricoArmaduraFixa de ValorFaixa de

Tensão

Papel Papel

Parafinado

Folhas de

MicaFolhas de

Mica

Folhas de

StyroflexTiras de

Poliestireno

(Parte 1 de 2)

Comentários