Introdução: Capacitores

Por | sexta-feira, maio 08, 2015 Deixe um comentário

Capacitor é um componente eletrônico que armazena carga elétrica ao ser ligado a uma fonte de alimentação. O capacitor possui dois terminais, podendo ser polarizado ou não polarizado, e dentro do capacitor esses terminais são conectados a duas placas metálicas, normalmente de alumínio, que estão separadas por uma substância não condutiva ou um dielétrico. Para uma melhor eficiência dos capacitores e também para utilização em casos mais especializados esses dielétricos podem ser de diversos materiais diferentes como por exemplo cerâmica, teflon, mica, porcelana, vidro, celulose, milar, óleo e até ar. Portanto o dielétrico é um dos indicativos de qual a melhor aplicação para o capacitor.

Capacitância é a capacidade de carga elétrica que um capacitor pode armazenar. Quanto maior a capacitância maior e a capacidade do capacitor de armazenar carga elétrica. A capacitância é medida em farad e sua abreviação é F. Segue abaixo a tabela com os submúltiplos e múltiplos do farad e os seus valores, para a realização de conversões de valores de capacitância.

SUBMÚLTIPLOS   MÚLTIPLOS
NOME SÍMBOLO VALOR   NOME SÍMBOLO VALOR
decifard dF 10-1F decafarad daF 101F
centifarad cF 10-2F hectofarad hF 102F
milifard mF 10-3F kilofarad kF 103F
microfarad uF 10-6F megafarad MF 106F
nanofarad nF 10-9F gigafarad GF 109F
picofarad pF 10-12F terafarad TF 1012F
femtofarad fF 10-15F petafarad PF 1015F

Conversão entre Múltiplos e Submúltiplos do Farad
Imagine que você possui um capacitor de 20 pF (picofarad) e quer converter para Farad. Logo a conversão se daria da seguinte forma:
20 x 10-12 
20 x ( 1 / 1012)
20 x ( 1 / 1000000000000)
20 x 0,000000000001

Que é igual a 0,00000000002 Farad.

Agora imagine que você tem um capacitor de 3 MF (megafarad) e que converter para Farad. Logo a conversão se daria da seguinte forma:
3 x 106
3 x 1000000
Que é igual a 3000000 Farad.

Aplicação dos Capacitores
Os capacitores são muito comuns em circuitos eletrônicos, e dentre suas aplicações genéricas e específicas podemos citar: 

  • Sensores - e um exemplo são as telas touch screen capacitivas,
  • Osciladores,
  • Filtro de Ruídos em sinais de energia,
  • absorver picos e preencher Vales em sinais elétricos,
  • divisor de frequência em Sistemas de Áudio, 
  • armazenamento de Carga Elétrica em sistemas de flash de máquinas fotográficas, 
  • em conjunto com transistores em memórias do tipo DRAM, 
  • como baterias temporárias em som automotivo (megacapacitor),
  • laser de Alta Potência (Banco de Capacitores),
  • Radares (Banco de Capacitores),
  • Aceleradores de Partículas (Banco de Capacitores),
  • Sintonizador de rádios (capacitor variável),
  • no start de motores de portão eletrônico (capacitor de partida),
  • em fontes de alimentação, e muito mais.

A diferença de um capacitor para uma bateria primeiramente está no fato de o capacitor ter uma estrutura muito mais simples. O capacitor não produz energia ele só armazena, diferente da bateria, que produz energia através de processos químicos e armazena. O capacitor é muito mais rápido na carga e descarga de energia do que uma bateria. E o capacitor tem aplicações que uma bateria não tem, como por exemplo dividir frequências e suavizar sinais elétricos.

Existem diversos tipos e formatos de capacitores, e dentre eles podemos destacar:

Capacitor Eletrolítico: pode ser usado em circuitos de baixa e alta tensão, possuem uma boa variedade de capacitâncias e são polarizados.

Capacitor de Poliester: tem elevadas tolerâncias, podem trabalhar em temperaturas altas e tensões muito altas e tem um custo razoável.

Capacitor Cerâmico: muito usado em circuitos devido ao seu tamanho diminuto. Mas possuem baixas capacitâncias.
Capacitor de Tântalo: são polarizados, como os eletrolíticos, mas possuem uma grande capacidade para o seu tamanho.
Capacitor de Mica: tem alta qualidade e desempenho mas baixa tolerância, e um custo um pouco elevado. Esse tipo de capacitor não é muito utilizado nos dias de hoje.
Capacitor SMD: são muito pequenos, em podem ter o dielétrico de diversos materiais. Sua montagem em um circuito normalmente é feita por robôs, devido ao seu tamanho.
Capacitores de Vidro: Usa o vidro como dielétrico. São caros, mas oferecem um excelente nível de desempenho e qualidade. E uma característica interessante é que são resistentes a radiação nuclear.
Capacitor Variável: pode variar sua capacitância dentro de um intervalo definido, um uso comum desse tipo de capacitor é na sintonia de rádios.
Megacapacitor ou Supercapacitor: são projetados para para armazenar e descarregar grande quantidade de energia, como as baterias, só que sua carga e descarga de energia são mais rápidas que de uma bateria. Suas capacitâncias são altas, nas casa dos fards e na maioria dos casos trabalham com tensões altas.

Bancos de Capacitores: são vários capacitores ligados entre sí para que funcionem como um só. São usados em aparelhos que exigem uma quantidade grande e rápida de energia.


Símbolos dos Capacitores
Os símbolos de capacitores comumente usados em esquemas de circuitos eletrônicos são mostrados abaixo.





 





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