Capacitor – Funcionamento e aplicações!
Conheça neste artigo do Mundo da elétrica o capacitor, que é um componente eletrônico muito importante! Descubra quais são as suas aplicações e o funcionamento do capacitor. Então, vamos lá pessoal!
O que é um capacitor?
O capacitor é um componente eletrônico constituído por dois ou mais materiais condutores isolados entre si por um meio dielétrico (isolante). Os capacitores são elementos reativos, que acumulam cargas elétricas ao receber uma diferença de potencial em seus terminais.
Os materiais condutores do capacitor são conhecidos como armadura, já o meio isolante geralmente é o que dá nome ao capacitor. Por exemplo, o capacitor cerâmico possuí a cerâmica como material dielétrico.
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Diferentes modelos de capacitores.
Capacitância
A quantidade de carga elétrica que um capacitor é capaz de armazenar é denominada pela grandeza física capacitância, que é representa da pela letra C e sua unidade de medida é dada por farads (F).
Quanto maior a quantidade de cargas acumuladas em um capacitor, maior será a sua capacitância. Ela é calculada através da razão entre a carga elétrica armazenada, em coulomb, e a tensão em volts.
Fórmula para calcular a capacitância.
A capacitância pode ser afetada por fatores como a distância entre as placas condutoras e a sua área. Outro fator importante é a permissividade elétrica do meio dielétrico. Quanto maior for esta permissividade elétrica maior será a quantidade máxima de cargas acumuladas por um capacitor.
Ao adquirir um capacitor, nele virá descrito tanto a sua capacitância quanto a tensão que o capacitor suporta.
Reatância capacitiva
Além da capacitância, no capacitor existe uma outra característica: a reatância capacitiva. Ela é a resistência que o capacitor tem à passagem de energia elétrica.
A reatância capacitiva é diretamente ligada à frequência que passa pelo capacitor. Quanto maior for a frequência do sinal, menor será a sua reatância capacitiva.
Formula da reatância capacitiva.
Funcionamento do capacitor
Definimos que a principal função do capacitor é o armazenamento de carga elétrica para posteriormente utilizar esta carga no circuito. Por isso, o funcionamento do capacitor tem duas etapas, a carga e a descarga.
Ao receber em seus terminais uma diferença de potencial, o capacitor começa a fazer o carregamento. Em um circuito resistivo capacitivo (RC), podemos imaginar, que existe em série com o capacitor, um resistor. Nessa configuração podemos descrever a tensão ao longo do tempo no capacitor.
Quando a tensão no capacitor for máxima, ou seja, igual a tensão da fonte, o capacitor estará completamente carregado. Para sabermos o tempo que o capacitor leva para se carregar completamente, precisamos saber os valores de residência do circuito e o valor de capacitância do elemento.
Formula da constante de tempo.
O valor encontrado será a constante de tempo para carga e descarga do capacitor.
Para sabermos a tensão no capacitor ao longo do tempo de carga, usamos a equação abaixo:
Tensão no capacitor durante a carga.
Para sabermos a tensão no capacitor ao longo do tempo de descarga, temos a seguinte equação:
Tensão no capacitor durante a descarga.
Aplicações do capacitor
O capacitor é um componente vastamente encontrado nos mais diversos circuitos eletrônicos, por sua versatilidade e eficiência. Entre as aplicações podemos destacar:
- Circuitos retificadores
- Circuitos conversores
- Circuitos reversores
- Circuitos de armazenamento de energia
- Auxílio na partida de motores
- Proteção de circuitos contra as oscilações da rede
- Alimentação breve de circuitos
- Correção de fator de potência
Tipos de capacitores
A constituição de um capacitor é basicamente a mesma, são dois materiais condutores separados por um material dielétrico. O que diferencia os modelos de capacitores é justamente o material dielétrico, que também os nomeia.
Alguns tipos de capacitores são:
- Capacitor cerâmico: também chamado de capacitor cerâmico de disco, pelo seu formato. O capacitor cerâmico não possui polaridade definida em seus terminais e é usado geralmente em circuitos com altas frequências.
Capacitor com isolamento cerâmico.
- Capacitor poliéster: o material dielétrico deste capacitor é a película de poliéster, a mylar. O capacitor poliéster não possui polaridade definida para seus terminais e também é utilizado em circuitos com altas frequências.
Capacitor isolamento em poliéster.
- Capacitor eletrolítico: geralmente cilíndricos, os capacitores eletrolíticos são constituídos por folhas de alumínio separadas por óxido de alumínio e embebidos por eletrólito líquido. Possui polaridade definida e quando essa polaridade não é respeitada, o componente sofre danos em sua estrutura.
Capacitor com isolamento eletrolítico.
Gostou de saber mais sobre o capacitor? Veja o vídeo a seguir do Mundo da Elétrica para mais informações relevantes sobre este dispositivo tão versátil.
Saber mais sobre elétrica nos agrega muito conhecimento. Continue lendo os artigos do Mundo da Elétrica para enriquecer seus conhecimentos.
Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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