Conceitos Básicos - Capacitores

Capacitor

O capacitor é um componente elétrico composto por duas placas e isoladas por um material. O material que isola as duas placas uma da outra se chama dielétrico.

 

Funcionamento

O capacitor armazena cargas elétricas no dielétrico. As placas do capacitor são neutras (possuem tanto cargas positivas quanto negativas). Portanto, o capacitor não possui carga.

Ao ligar uma bateria nas placas do capacitor, as cargas negativas de uma das placas serão atraídas pelas cargas positivas da bateria, enquanto as cargas positivas do capacitor serão atraídas pelas cargas negativas da bateria. 

Esse movimento se mantém até que a diferença das cargas das placas seja igual a diferença da força eletromotriz da bateria.

Capacitância

A capacitância é a capacidade do capacitor de armazenar cargas elétricas. A unidade de capacitância é farad (F). O farad é a capacitância que armazena um coulomb de carga no dielétrico quando a tensão entre os terminais do capacitor é de um volt.

C = Capacitância em Farad (F);

Q = Quantidade de carga (C);

V = Tensão (V);

Dielétrico

O que determina a capacidade do dielétrico de armazenar energia elétrica é a constante dielétrica. A constante dielétrica do ar é igual a 1, enquanto a do papel é 4. Mas o que significa esses valores? A constante dielétrica é atribuída aos materiais do isolamento do capacitor e esses materiais acumulam as cargas elétricas, portanto quanto maior for a constante dielétrica de um material, maior é a capacidade de armazenamento de cargas.

No entanto, existem mais fatores que influenciam na capacitância, como a área das placas, a distâncias entre elas e o próprio dielétrico.

 

Para determinar a capacitância, utiliza-se o cálculo:

C = Capacitância (F)

k = Constante Dielétrica do Material Isolante;

A = Área da placa (m²);

d = Distância entra as placas (m);

 

Aplicação do Capacitor em Circuitos Eletrônicos

Existe na saída de um retificador um sinal pulsante que pode variar de 0 a X volts. Não é interessante ter um sinal deste tipo em uma fonte de alimentação CC, pois essa aplicação está mais voltada para motores e outras aplicações.

   Filtro com Capacitor de Entrada

Em um circuito retificador meia onda alimentado por um sinal senoidal, o diodo retificador se comportará como chave fechada no primeiro ciclo. Considerando que há um capacitor em paralelo com a carga, o capacitor será carregado com Vp (tensão de pico) no primeiro quarto de ciclo do diodo retificador. Quando passado o ciclo positivo, o diodo retificador se tornará uma chave aberta parando de conduzir e com isso o capacitor descarrega perdendo uma pequena parte da sua carga durante o tempo que o diodo retificador fica aberto.

·       Capacitores de Acoplamento

Em circuitos amplificadores de pequeno sinal, os capacitores de acoplamento são necessários para que sinais CA possam entrar e sair dos circuitos transistorizados sem causar variações nos sinais CC de polarização.