Capacitores - Meccom Eletronica

Os capacitores são componentes largamente empregados nos circuitos eletrônicos.
Eles podem cumprir funções tais como o armazenamento de cargas elétricas ou a
seleção de freqüências em filtros para caixas acústicas.
O capacitor é um componente capaz de armazenar cargas elétricas, ele se compõe basicamente
de duas placas de material condutor, denominadas de armaduras.Essas placas são isoladas
eletricamente entre si por um material isolante chamado dielétrico.
Em cada uma das armaduras o número total de prótons e elétrons é igual, portanto as
placas não têm potencial elétrico. Isso significa que entre elas não há diferença de
potencial.
O potencial da bateria aplicado a cada uma das armaduras faz surgir entre elas uma
força chamada campo elétrico, que nada mais é do que uma força de atração (cargas
de sinal diferente) ou repulsão (cargas de mesmo sinal) entre cargas elétricas.
A tensão presente nas armaduras do capacitor terá um valor tão próximo ao da tensão
da fonte que, para efeitos práticos, podem ser considerados iguais.
Quando o capacitor assume
a mesma tensão da fonte
de alimentação diz-se que o
capacitor está "carregado".
DESCARGA DO CAPACITOR
Tomando-se um capacitor carregado e conectando seus terminais a uma carga haverá
uma circulação de corrente, pois o capacitor atua como fonte de tensão.
154 => 150000pF=> 150nF
=> 0,15uF
472=> 4700pF=> 4,7nF
=> 0,0047uF
33J => 33pF
Os capacitores eletrolíticos possuem
também uma resistência interna, devido a
imperfeições no dielétrico e o uso do
eletrólito fluido.
Circuito equivalente de um capacitor
eletrolítico, incluindo a indutância parasita
e a RSE (resistência-série-equivalente).
A capacitância nominal dos capacitores eletrolíticos, que está gravada no invólucro, é
normalmente medida a 120 Hz, sendo portanto uma Capacitância em Corrente
Alternada.
A vida operacional dos capacitores é muito
influenciada pela temperatura de operação,
que deve ser mantida abaixo de 40 °C.
Também é interessante, para aumentar a
vida útil, que os capacitores eletrolíticos
operem submetidos a tensão muito menor
que seu valor nominal.
Alguns fabricantes afirmam que a vida
operacional pode dobrar se o capacitor
eletrolítico trabalhar com tensão igual a 50%
do seu valor nominal.
CAPACITANCIA EM µF
Os Capacitores Eletrolíticos de alumínio,
entre os diversos tipos de capacitores
disponíveis, são extremamente importantes
nos circuitos eletrônicos, principalmente
porque apresentam valores elevados de
capacitância em volume reduzido.
Apresentam-se
com
uma
polaridade
definida, ao contrário dos resistores,
indutores e capacitores não-eletrolíticos,
que são tipicamente componentes sem
polaridade pré-definida.
TENSÃO NOMINAL
É um método em que os componentes são montados
diretamente na superfície de placas de circuito impresso.
É o instrumento usado para medir o valor dos
capacitores comuns e eletrolíticos. Podem
medir capacitores de 0 a 20 µF e podem
alcançar valores maiores como por exemplo de
0 a 20.000 µF.
O quadro a seguir resume as principais propriedades dos elementos reativos,
contrastando os indutores e os capacitores.
Observamos a semelhança entre os dois componentes: o que é corrente em um, é
tensão no outro; o que é DC (corrente contínua) em um, é AC (corrente alternada) no
outro; o que é série em um é paralelo no outro etc. Isto caracteriza o conceito de
dualidade e os capacitores e indutores são chamados elementos duais.
Um melhor entendimento do indutor repousa em bases sólidas de eletromagnetismo.
Já o conhecimento do capacitor exige bons conhecimentos de eletrostática.
ASSOCIAÇÃO EM PARALELO
Como em toda associação em paralelo, a tensão é a mesma em todos os seus ramos.
Logo, cada capacitor de uma associação em paralelo fica submetido à mesma tensão
que é aplicada ao conjunto (V).
V = V1 = V2 = V3 = ... = Vn
ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE
A grandeza comum a todos os elementos de uma associação em série é a corrente.
Como corrente é a quantidade de carga que atravessa o circuito (ou se acumula em
seus componentes, como no caso dos capacitores) por unidade de tempo, então é
fácil perceber que a carga será a mesma em todos os capacitores da associação em
série.
QTOTAL = Q1 = Q2 = Q3 = ... = Qn
CARGA E DESCARGA DOS CAPACITORES
Em um circuito formado por um capacitor (C) em série com um resistor (R) e uma fonte
de tensão (E) haverá máxima circulação de corrente (I) no instante em que a fonte for
ligada. Como sabemos, corrente elétrica é formada por cargas em movimento; essas
cargas se deslocam da fonte para o capacitor e nele se acumulam. Pela equação que
aparece logo acima, à medida que a quantidade de carga no capacitor aumenta,
aumenta a tensão sobre ele. Assim, a diferença de potencial entre o capacitor e a fonte
vai diminuindo e com ela a corrente, até a tensão se tornar igual à da fonte e a corrente
nula, quando o capacitor estará totalmente carregado.
Desligando a fonte, o capacitor permanece carregado por longo tempo, só perdendo
carga pelo efeito da resistência de fuga. Entretanto, se no lugar da fonte for colocado
um fio, o capacitor perderá carga rapidamente, isto é, as cargas em excesso em uma
placa passarão para a outra placa, completando as cargas em falta e se anulando. A
corrente de descarga, então, vai no sentido oposto ao de carga e parte do máximo até
zero, quando a tensão também chega a zero.
Todo esse processo está representado nos gráficos a seguir.