LEITURA DE CAPACITOR

CAPACITOR
O capacitor é um componente que tem como sua finalidade a armazenagem de
energia elétrica.
E como tal irei fala inicialmente como isso seria possível, como o capacitor é
feito, e onde cada modelo é utilizado.
Capacitor poliéster
É um capacitor que não possui polaridade.
Constituído de duas folhas de alumínio separadas por um dielétrico de plástico.
Vaporiza-se alumínio sobre o poliéster de forma a se criar uma pequena
armadura. A seguir estas fitas são enroladas formando assim o capacitor de poliéster.
Utilizado em circuitos temporizadores, de acoplamento, de atraso, em filtros RC,
etc.
Capacitor variável
Não tem polaridade, constituído de dois conjuntos um fixo e um outro móvel de
que permiti o ajuste o valor da capacitância.
Utilizado em circuitos de sintonia de radio freqüência e em osciladores.
Capacitor cerâmico
Não tem polaridade, constituído de uma placa (disco) de cerâmica onde é feito
um deposito de alumínio para que se possa fazer a solda do componente, depois de feito
isso é imerso em uma solução de epóxi e após a secagem e feito o carimbo de
identificação.
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Você pode se perguntar, mas qual seria a diferença entre o cerâmico e o de
poliéster, o simples fato de você estar utilizando um material que tem um grande poder
isolante faz com que para que se tenha um pequeno valor de capacitância é necessário
uma grande tensão.
Capacitor eletrolítico
Este capacitor tem polaridade. De forma que você não pode de forma alguma
inverter este capacitor, pois ele pode explodir. Na lateral deste capacitor vem impresso o
sinal de (-) indicado o pólo negativo, mas existe um modelo que não tem nada impresso
neste caso você olhe em qual lado tem uma tampa de borracha, pois este lado é o
positivo. Que está isolado da carcaça pela borracha.
Constituído de uma caneca de alumínio que servira como base da construção
onde uma solução ácida, também conhecida como solução eletrolítica é colocada dentro
da caneca. Em seguida é colocada uma lâmina fina de alumínio que garante o contato
entre a solução eletrolítica e uma segunda armadura.
O próximo passo será fazer com uma corrente elétrica com uma intensidade
previamente determinada. Isso faz com que ocorra uma reação química que como ela
esta ligada diretamente a armadura faz com que haja a armazenagem da energia.
Utilizado em tensão continua ou em tensão pulsante, apresenta uma grande
capacitância em relação ao seu volume físico e são usados em filtros, acoplamento e
desacoplamento, temporizadores etc.
Capacitância
Inicialmente falaremos de capacitância, o que seria capacitância?
O simples fato que o capacitor tem de armazenar energia damos o nome de
capacitância.
Portanto, pelo Sistema Internacional (SI) podemos tirar a seguinte relação.
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Onde: C – Capacitância (Farad)
Q – Carga elétrica (Coulomb)
V – Tensão (Volt)
Quando aplicarmos ima tensão igual a 1 volt(V) e o capacitor armazenar 1
Coulomb(C) (6,28 × 1018 elétrons), teremos então uma capacitância igual a 1 Farad(F).
Sabendo que a carga do elétron (e = 1,602 × 10-19 C).
O Farad (homenagem ao físico inglês Michael Faraday) é uma unidade
extremamente grande. Por isso, são mais utilizados seus submúltiplos.
Unidade de capacitância:
Utilizamos capacitor para diversos fins, como vimos anteriormente.
Capacitor em série e paralelo
Como no resistor no capacitor também podemos trabalhar com ele em paralelo
ou em serie depende da nossa necessidade ou se você não tem o componente em mão.
Uma associação de capacitor pode diminuir o custo final do projeto.
Associação série.
A corrente que flui através de capacitores em série é a mesma, porém cada
capacitor terá uma queda de tensão (diferença de potencial entre seus terminais)
diferente. A soma das diferenças de potencial (tensão) é igual a diferença de potencial
total. Para conseguir a capacitância total:
Q é igual para todos os Capacitores Q = Q1 = Q2 = Q3
U = U1 + U2 + U3
As regras de Capacitores em série são semelhantes aos Resistores em Paralelo.
Associação paralela.
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Num circuito de capacitores montados em paralelo todos estão sujeitos à mesma
diferença de potencial (tensão). Para calcular a sua capacidade total (Ce):
Q = Q1 + Q2 + Q3
CE = C1 + C2 + C3
U = U1 = U2 = U3
As regras de Capacitores em paralelo são semelhantes aos Resistores em Série.
Associação mista.
Na associação mista de capacitores, tem-se capacitores associados em série e em
paralelo. Nesse caso, o capacitor equivalente deve ser obtido, resolvendo-se o circuito
em partes, conforme a sua configuração. Por isso, calcule, antes associação de
capacitores em série para após efetuar o cálculo dos capacitores em paralelo.Mas isso
não quer dizer que você não possa fazer o contrário isso depende de circuito para
circuito.
Capacitor em Regime DC.
Vamos considerar o circuito a seguir onde temos uma chave e uma fonte de
corrente continua.
Quando fecharmos à chave S no instante t=0, começa a circular uma corrente
pelo circuito. Esta corrente ira sair do terminal da bateria e entra pelo terminal superior
do capacitor C. Ao mesmo tempo em que uma corrente e retirada do terminal inferior do
capacitor pelo terminal negativo da bateria desta forma o capacitor vai se carregando
aos poucos (armazenando elétrons em suas placas internas).
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Quando o capacitor estiver totalmente carregado não existira diferença de
potencial (ddp) entre a bateria e o capacitor. Se você desconectar o capacitor ele
permanecera carregado.
Se conectarmos um resistor a este capacitor carregado, constituiremos um
caminho para que este capacitor se descarregue (descarga do capacitor).
Daí a corrente sairá da placa positiva percorre o resistor e entra na placa negativa
e este processo continua até que todas as cargas sejam retiradas do capacitor.
Carga e descarga do capacitor
Considerando este circuito aonde associamos um resistor e um capacitor em
serie.
No primeiro instante, não havia alimentação no capacitor então com a chave
aberta a corrente i=0, e a tensão sobre o capacitor no instante t=0 seria também 0V.
Quando fecharmos a chave S e a mantivermos fechada por um tempo(t) em segundos(s)
você ira perceber que a tensão aumentou no capacitor quer dizer que a tensão esta
acompanhando a carga adquirida por ele.
Podemos a partir daí. Criar um gráfico correspondente ao circuito.
Gráfico corrente de carga do capacitor
Deste gráfico podemos tirar a seguinte relação:
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Que seria uma equação da corrente em função do tempo.
O que diz o gráfico quando fecharmos à chave a corrente sobre o capacitor é
máxima e conforme o passar do tempo a corrente tende a baixar a 0A. Porque, se você
lembrar no que foi explicado anteriormente verá que quando a tensão sobre o capacitor
for máxima e ele terá E=C sendo assim não haverá mais ddp então não a necessidade de
se mandar mais corrente para o circuito.
Mas qual seria o gráfico desta tensão?
Para facilitar a sua idéia de como seria este gráfico darei valores para o capacitor
o resistor e para a fonte. A tensão da fonte é de Vf = 6V, o valor do capacitor é de C =
1000F, e o valor do resistor é de R = 10000ohms.
Com estes valor será gerado o grafico abaixo.
O gráfico de carga do capacitor foi gerador através da seguinte formula.
Onde
 = R x C. Se calcularmos para o tempo de 5 segundos a tensão no
capacitor é de VC = 2,36V.
Foi traçada estas coordenadas no gráfico acima e se obteve o gráfico que esta ao
lado do gráfico de carga do capacitor.
Com 1 temos uma tensão no capacitor correspondente a 63% da tensão total da
fonte no nosso caso este valor seria de  = 10. Com um tempo de 10s que seria o tempo
igual ao valor encontrado de temos Vc = 3,79V. Para se ter o valor do capacitor
carregado é necessário de pelo menos 5que corresponderia a 99% do valor da tensão
da fonte que seria correspondente a 5,96V.
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