03 Maquinas e Comandos Eletricos, Notas de estudo de Automação

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MÁQUINAS E COMANDOS ELÉTRICOS

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Apresentação

O Objetivo deste trabalho foi reunir material sobre os principais componentes empregados hoje na automação industrial para um curso de técnicos em automação ou técnicos em mecatrônica. Visando um curso prático, mas com um certo grau de aprofundamento, utilizou-se de muitas ilustrações de catalogos de fabricantes consagrados como Allen-Bradley, Siemens , Weg, que são lideres de mercado em seus segmentos e que fatalmente o aluno encontra em sua vida profissional na empresa. O material é suficiente para a compreensão dos fenômenos que dão vida aos motores e demais equipamentos eletromagnéticos usados nas principais industrias. Há também algumas informações sobre instalações elétricas que é uma área correlata à automação industrial. O enfoque foram os dipositivos de proteção mais largamente utilizados. Este material pressupõe que o leitor domina conhecimentos que devem ter sido adquiridos em outras disciplinas. A parte de eletroválvulas e cilindros não foi explorada por ser tema de outro curso,. A parte de acionamento apenas descorre levemente o assunto, dada a complexidade do mesmo e a existência de um curso específico para isso. De modo geral, espero que este trabalho possa contribuir de alguma forma para o enriquecimento do aluno no que tange ao conhecimento e aplicação dos principais dispositivos utilizados na industria, além é claro de dar uma idéia do estado da arte em que se encontra tal segmento. Contamos com a colaboração dos mestres e alunos no sentido de apontarem eventuais erros neste material para que em versões futuras possamos corrigi-las e dessa forma concorrer para o melhoramento desta pequena contribuição.

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1. Introdução ao Eletromagnetismo

Eletromagnetismo é o ramo da Física que estuda os fenômenos elétricos e magnéticos e suas interações entre si. Como se sabe os fenômenos elétricos e magnéticos manifestam-se através de campos elétricos elétricos e magnéticos. Vamos estudar cada um deles.

Campo Elétrico A força que se manifesta entre dois corpos eletricamente carregados é uma força que age à distância. Ela se faz sentir sem que haja qualquer conexão material entre os dois corpos que interagem. Provoca certa perplexidade a idéia de que uma força se faça sentir à distância, mesmo através do espaço vazio. Essa dificuldade pode ser superada pensando-se da seguinte maneira: Vamos dizer que, quando um corpo q está eletricamente carregado, cria-se em todo o espaço circundante uma situação nova, diferente da que existia quando q estava descarregado. O fato de eletrizarmos esse corpo modifica as propriedades do espaço que o circunda. Outro corpo eletricamente carregado (q 0 ), colocado em um ponto P do espaço, começará, num dado instante, a "sentir" uma força elétrica causada por q. Dizemos que a carga do corpo q gera no espaço circundante um campo elétrico. O campo elétrico gerado pela carga q num ponto P existe independentemente de haver em P um corpo carregado. Quando colocamos nesse ponto P um corpo carregado, a força que passa a agir sobre ele é devida ao campo elétrico que já preexistia ali, e não a uma ação direta, à distância, do corpo q sobre o segundo corpo.

Campo Magnético

Há séculos, o homem observou que determinadas pedras têm a propriedade de atrair pedaços de ferro ou interagir entre si. Essas pedras foram chamadas de ímãs e os fenômenos, que de modo espontâneo se manifestam na Natureza, foram denominados fenômenos magnéticos. Um ímã em forma de barra tem dois pólos: sul e norte, em torno dos quais há um campo magnético. Os ímãs podem ser permanentes ou temporários e os materiais utilizados em cada tipo diferem entre si. Um material ferromagnético pode ser transformado em um ímã quando colocado na parte central de uma bobina elétrica ou solenóide, ao se passar uma corrente de grande intensidade através do enrolamento. De acordo com a composição, o material receberá seu magnetismo depois que a corrente tiver sido cortada. Ímãs permanentes são fabricados a partir de materiais duros tais como aço, níquel e cobalto Alguns materiais retêm pouco ou nenhum magnetismo após a corrente ter sido cortada. Ao tentarmos aproximar o pólo norte de um ímã do pólo norte de outro ímã, notaremos que haverá uma força magnética de repulsão entre esses pólos. Do mesmo modo, notaremos que há uma força de repulsão entre os pólos sul de dois ímãs, enquanto que entre o pólo sul e norte haverá uma força de atração magnética. Resumindo: Pólos magnéticos de mesmo nome se repelem e pólos magnéticos de nomes diferentes se atraem, veja as figuras ao lado e acima. Os pólos de um ímã são

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inseparáveis. Se você quebrar ao meio um ímã em forma de barra, as duas metades obtidas serão ímãs completos. Por mais que você quebre, nunca obterá um ímã com um único pólo. Campo magnético é toda região ao redor de um imã ou de um condutor percorrido por corrente elétrica, onde os fenômenos magnéticos se manifestam.

Campo magnético criado por um condutor retilíneo

As linhas de campo são circulares e concêntricas ao fio por onde passa a corrente elétrica e estão contidas num plano perpendicular ao fio. Vide a figura abaixo:

Regra da mão direita: Segure o condutor com a mão direita de modo que o polegar aponte no sentido da corrente. Os demais dedos dobrados fornecem o sentido do vetor campo magnético, no ponto considerado. Vide a figura ao lado.

Campo magnético criado por um condutor retilíneo

O campo magnético produzido pela corrente elétrica em um fio retilíneo depende basicamente de dois fatores: da intensidade da corrente e da distância ao fio. Quanto maior for o valor da corrente, maior será o campo magnético criado por ela. Por outro lado, quanto maior for a distância ao fio, menor será o valor do campo magnético. As linhas do campo magnético são circulares, centradas no fio. O sentido das linhas de campo magnético pode ser obtido pela regra da mão direita : segure o condutor com a sua mão direita como na figura ao lado,

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transformam energia elétrica em energia mecânica. Essa força também é usada para fazer funcionar uma grande variedade de aparelhos elétricos de medida, como amperímetros e voltímetros.

Forças Produzidas por Correntes Elétricas Paralelas:

O estudo do campo magnético produzido por corrente elétrica iniciou-se com a descoberta de Oersted de que uma corrente elétrica aplica forças num imã. Em seguida, Ampère mostrou que os ímãs aplicam forças nas correntes elétricas. O passo seguinte foi a comprovação de que duas correntes elétricas, como as da figura ao lado, também interagem.

Experimentalmente, observa-se que dois fios paralelos se atraem quando atravessados por correntes com o mesmo sentido, e se repelem quando as correntes têm sentidos contrários. Suponhamos dois condutores retilíneos e paralelos, conduzindo as correntes i 1 e i 2 de mesmo sentidos (figura acima). A corrente i 1 gera um campo magnético B 1 (linhas de força circulares), que no ponto onde se encontra o fio que conduz i 2 é perpendicular a ele. A corrente i 2 ficará sujeita a uma força F, para a esquerda. Analogamente i 2 gera em i 1 o campo B 2 , que dá origem à força F sobre i 1 , para a direita. As duas forças F têm a mesma intensidade. A força por unidade de comprimento é diretamente proporcional ao produto das intensidades das correntes e inversamente proporcional à distância entre as correntes. A interação entre correntes elétricas tem importantes aplicações práticas, como em alguns tipos de motores elétricos, que funcionam a partir da interação entre uma bobina fixa e uma bobina giratória.

Indução Eletromagnética:

Para gerar uma corrente elétrica, não precisamos dispor de uma pilha ou de uma bateria. Podemos fazê-lo utilizando um ima. Para demonstrar isso, vamos inicialmente ligar os extremos de uma bobina a um amperímetro de grande sensibilidade. Uma vez que inexiste gerador de tensão nesse circuito, não há qualquer passagem de corrente, e o ponteiro do instrumento indica intensidade zero.

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Se, porém, aproximarmos da bobina um dos pólos de um ímã, o ponteiro do amperímetro sofrerá um desvio, revelando que uma corrente percorre o circuito. Quando o ímã pára, o ponteiro retorna a zero, assim permanecendo enquanto o ímã não voltar a se mover. Pudemos, portanto, criar uma corrente nesse circuito sem usar pilhas, baterias ou outros dispositivos semelhantes. As correntes que geramos recebem o nome de correntes induzidas, e esse fenômeno é chamado indução eletromagnética.

Lei de Lenz:

A relação entre o sentido da corrente elétrica induzida em um circuito fechado e o campo magnético variável que a induziu foi estabelecida pelo físico russo Heinrich Lenz. Ele observou que a corrente elétrica induzida produzia efeitos opostos a suas causas. Mais especificamente, Lenz estabeleceu que o sentido da corrente elétrica induzida é tal que o campo magnético criado por ela opõe-se à variação do campo magnético que a produziu. Em outras palavras, para gerar uma corrente induzida, é necessário gastar energia. Vamos considerar um circuito fechado na forma de uma espira retangular, como a figura ao lado. Imagine que esse circuito esteja imerso num campo magnético uniforme. Se deslocarmos a espira para a direita, o fluxo magnético que ela intercepta aumentará, pois a própria área da espira aumentará e essa variação gerará uma corrente induzida nessa espira. O sentido da corrente induzida na espira é tal que o campo magnético criado por ela tende a deter a aproximação da espira, ou seja, sentido anti-horário. Afastando-se a espira, obtém-se o efeito inverso: diminui-se o número de linhas de campo que atravessam a espira. Nessa situação também será induzida uma corrente elétrica na espira, com um sentido tal que o campo magnético criado por ela procura "impedir" o afastamento da espira, ou seja, sentido horário. O sentido da corrente elétrica induzida, previsto pela lei de Lenz, indica que, para obtermos corrente elétrica na espira, temos que vencer uma certa resistência, ou seja, temos que realizar um trabalho. Na espira temos a transformação de energia mecânica (movimento do ímã), como o da figura ao lado, em energia elétrica (corrente na espira).

Auto-Indução:

Seja uma bobina de N espiras circulada por uma corrente i conforme Fig 6. As formulações da lei de Ampère na página anterior permitem concluir que, em cada ponto, o campo magnético produzido é proporcional à corrente i. Portanto, o fluxo também será. E pode-se escrever: Fi = k i. Onde k é o fator de proporcionalidade e Fi é o fluxo produzido pela corrente i. Se a corrente i varia, o fluxo magnético produzido Fi também varia e, conforme lei de Faraday, uma força eletromotriz será induzida na bobina. Isto se chama auto-indução e a fem correspondente é dita força eletromotriz auto-induzida , simbolizada por VL.

E, para a bobina de N espiras da figura, pode-se calcular: VL = -N dFi / dt = -(kN) di / dt. Fazendo kN = L, VL = - L di / dt. O fator L é denominado indutância da bobina e a unidade adotada é o

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Com essa propriedade, podemos substituir o ímã da figura b por um eletroímã como fonte magnética, resultando o circuito eletromagnético seguinte:

no qual podemos controlar o fluxo magnético através da variação da corrente elétrica:

dö / dt. f.e.m. fecha-se o laço básico da conversão eletromagnética, representado pela figura 5. f.e.m. f.m.m.

Todas as grandezas envolvidas (elétricas e magnéticas) são orientadas, o que significa que tanto o sentido da corrente como o sentido do fluxo são prefixados pela orientação das forças eletro ou magnetomotrizes. Verifica-se que o laço se fechou através de uma relação diferencial entre fluxo e f.e.m., expressando taxa de variação no tempo.

Tipos de materiais magnéticos:

Átomos podem ser considerados ímãs. Os elétrons têm um movimento de rotação próprio (spin) e giram em torno do núcleo, formado pequenos dipolos magnéticos. Diferentes materiais podem apresentar comportamentos magnéticos diferentes devido ao modo de interação desses dipolos elementares com o campo magnético e com os dipolos vizinhos.

Paramagnetismo :

Nos materiais paramagnéticos os dipolos elementares são permanentes e, na presença de um campo magnético, tendem a se alinhar com o mesmo, mas o alinhamento perfeito é impedido pelo movimento térmico. Até certo ponto, a magnetização M do material varia linearmente com o campo magnético aplicado M e a temperatura T segundo a lei de Curie: M = C B / T. Onde C é uma constante. Na Figura ao lado, a reta representa a lei de Curie e a curva a variação real. Tende portanto a um valor de saturação. Desde que os dipolos tendem a se alinhar, a suscetibilidade magnética é positiva, mas de valor bastante baixo. Em geral, 1 10-5^ < Xm < 1 10-3. Sob ação de um campo magnético forte, um material paramagnético se torna um ímã, mas a magnetização desaparece com a remoção do campo.

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Diamagnetismo :

Nos materiais diamagnéticos os dipolos elementares não são permanentes. Se um campo magnético é aplicado, os elétrons formam dipolos de acordo com a lei de Lenz, isto é, eles se opõem ao campo atuante. Assim, o material sofre uma repulsão. Mas é um efeito muito fraco. Na realidade, todas as substâncias apresentam algum diamagetismo, mas o fenômeno é tão fraco que é mascarado pela ação dos dipolos permanentes naqueles que os têm (paramagnéticos e ferromagnéticos). Por sofrerem repulsão, a suscetibilidade magnética desses materiais é negativa, com valores bastante baixos (-1 10-5^ < Xm < -1 10-4).

Ferromagnetismo :

Nos materiais ferromagnéticos os dipolos elementares são permanentes e, aparentemente, se alinham na direção de um campo magnético aplicado, resultando elevados níveis de magnetização. A suscetibilidade magnética pode ser chegar a valores na faixa de 100000. A explicação do fenômeno envolve conceitos quânticos que não são do escopo desta página. De maneira resumida, pode-se dizer que os dipolos formam regiões distintas chamadas domínios. Em cada domínio, os dipolos têm o mesmo alinhamento. Entretanto, os alinhamentos dos domínios podem estar distribuídos aleatoriamente, resultando magnetização nula. Sob ação de um campo magnético, os domínios de alinhamentos próximos aos do campo tendem a aumentar, com o sacrifício dos de alinhamentos distantes. Nestes últimos ocorre também a tendência de mudança dos alinhamentos para direções mais próximas da do campo aplicado. Tudo isso produz uma considerável magnetização. Quando o campo é removido, os domínios alterados tendem a se fixar, produzindo ímãs permanentes. A magnetização cessa acima de certa temperatura, chamada temperatura de Curie. Nos materiais ferromagnéticos, a relação entre a indução magnética B e a intensidade de campo magnético H não é linear, diferente da consideração do tópico anterior. A variação positiva do campo aplicado produz curva de magnetização diferente da variação negativa. Isto é chamado histerese. No gráfico da Fig 12, Bs é o campo aplicado, produzido por um solenóide pelo qual passa uma corrente variável. E B é o campo no material. Considera-se que o material, inicialmente, não está magnetizado. A corrente aplicada varia de zero até o valor correspondente ao ponto 1, resultando a curva verde. Reduzindo a corrente a zero, a variação segue a curva 1-2. Invertendo o sentido da corrente até um valor oposto ao do ponto 1, a curva é 2-3. E a curva 3-4-1 é o retorno á condição do ponto 1. Notar que nos pontos 2 e 4 a corrente é nula mas a magnetização não. Isso significa que foram formados imãs permanentes. O ferromagnetismo ocorre nos elementos ferro, cobalto, níquel, gadolínio, disprósio e em ligas desses e de outros elementos.

Propriedades magnéticas dos materiais

Existem algumas restrições importantes que devem ser observadas na analogia entre circuitos elétricos e magnéticos:

• a condutividade elétrica do meio pode variar desde quase zero (materiais dielétricos) até quase infinito (materiais supercondutores).

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onde l (comprimento do condutor) está orientado no sentido da corrente.

Fluxo magnético em um motor

O campo magnético variável no estator, conforme a figura ao lado, induz correntes senoidais nos condutores da gaiola do rotor. Estas correntes induzidas, por sua vez, criam um campo magnético no rotor que se opõe ao campo indutor do estator ( Lei de Lenz ). Como os pólos se mesmo nome se repelem, então há uma força no sentido de giro no rotor. O rotor gira com uma velocidade nominal. As forças que atuam nas barras curto- circuitas se opõem uma à outra, impedindo o giro de início. Assim este tipo de motor necessita de um artifício para a partida o que é feito pelo uso de um segundo enrolamento usado somente para este fim, chamado enrolamento de partida. Observe que entre o ferro do estator e o ferro do rotor há um espaço que é chamado de entreferro. Como a Relutância do entreferro é muito maior que a do ferro, praticamente o entreferro define a magnitude do fluxo, para uma da força magnetomotriz. Todos os motores têm entreferro, pois sempre deve haver um espaço entre o estator e o rotor.

2. Conversão Eletromecânica de Energia Elétrica

Na natureza a energia se encontra distribuída sob diversas formas, tanto energia mecânica, térmica, luminosa e outras formas; no entanto a energia mecânica é a mais conhecida forma de energia e na qual o

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homem tem mais domínio. A energia mecânica, tal como ela está disponível na natureza é de difícil utilização prática, além de ser uma energia variável no tempo. Então, converte-se a energia mecânica em Energia Elétrica através das Máquinas Elétricas conhecidas como geradores. A energia elétrica possui as vantagens de ser uma energia limpa, de fácil transporte e de fácil manuseio, podendo ser reconvertida em energia térmica, luminosa, eletromagnética, e também em energia mecânica. Quem efetua esta última transformação são as Máquinas Elétricas conhecidas como motores. Então, o motor é um elemento de trabalho que converte energia elétrica em energia mecânica de rotação. Já o gerador é uma máquina que converte energia mecânica de rotação em energia elétrica. Há ainda um terceiro conjunto de máquinas elétricas que são os transformadores que não convertem energia, mas sim níveis de tensão em corrente num valor e outro.

Geradores:

Geradores de CA destinam-se basicamente ao suprimento de potência num sistema elétrico. No Brasil boa parte da energia elétrica consumida provém usinas hidrelétricas instaladas em quedas d’água. Elas são basicamente máquinas síncronas, como a da figura abaixo:

a. Pg - Potência ativa;

b. Qg - potência reativa;

c. V - tensão na barra do gerador;

d. f - frequencia.

Observe que a máquina síncrona envolve várias grandezas como frequência, potência ativa e reativa, tensão na barra, corrente de campo iF, Torque mecânico TM, o que exige um controle complexo. Assim sendo , uma usina envolve além do gerador um complexo conjunto de equipamentos mecânicos, elétricos e eletrônicos para seu funcionamento. Uma unidade básica de geração está ilustrada na figura abaixo:

É possível gerar energia através de outros meios como as termelétricas que aquecem a água e trabalham com vapor a alta pressão, ou termonuclear. Hoje em dia utiliza-se os geradores acionados por motor à diesel em unidades industriais para a geração de emergência. Geradores CC eram utilizados para a geração de CC para motores CC e excitatrizes de geradores CA. Com o avanço da eletrônica de potência, ficaram em secundo plano.

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Pela Figura acima, vemos que um sistema elétrico possui três elementos básicos: a fonte, o condutor e a carga. A fonte pode ser de corrente contínua ou de corrente alternada. O condutor é o componente feito de material bom condutor de eletricidade (normalmente de cobre) que tem a fialidade de transportar a energia elétrica da fonte até a carga. A carga é todo o componente que necessita da eletricidade para desempenhar uma determinada função. A lâmpada, o chuveiro, o computador, o motor, etc., são tipos de cargas.

Corrente Contínua e Corrente Alternada

Basicamente temos dois tipos de fontes: a corrente contínua e a corrente alternada. As Figuras (a) e (b) mostram grafiamente os dois tipos. Como mostra a Figura (a) a corrente contínua praticamente se mantém constante com o tempo. A fonte de corrente contínua mais comum é a pilha, que tem pequena capacidade (por exemplo, para serem utilizadas em rádios, gravadores, toca-fitas, relógios, brinquedos, etc.). Quando se necessita de capacidade maior utiliza-se a bateria (que na verdade é formado por um conjunto de pilhas). As motos, os automóveis, os caminhões, por exemplo, utilizam a bateria para o seu funcionamento (partida, iluminação,

sinalização). Existem outras maneiras de se obter a corrente contínua, utilizando-se o retificador ou gerador de corrente contínua. A corrente alternada tem uma utilização muito mais intensa. Nas residências, nos prédios, nas indústrias, nas fazendas etc., todos os sistemas de iluminação e de força motriz dependem da corrente alternada. Assim sendo, daqui para frente vamos falar mais da corrente alternada (CA). A corrente alternada, conforme mostra a Figura (b), varia ciclicamente de intensidade, atingindo valores máximos e mínimos alternadamente, obedecendo uma função senoidal. Vamos definir algumas grandezas de corrente alternada, baseando-se na Figura abaixo.

Ciclo: é o conjunto completo de valores positivos e negativos que se repetem em intervalos de tempos iguais. Período: é o intervalo de tempo ( T ) em que ocorre um ciclo. Frequência: é o numero de ciclos por segundo. A equação acima relaciona o período a frequência.

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Valor de pico: é o valor instantâneo máximo que a forma de onda atinge no ciclo.

Velocidade angular ou frequência angular: a Figura abaixo mostra a forma de onda da tensão senoidal variando em função do ângulo:

Um ciclo completo ocorre entre t = 0 e t = 2 radianos. Assim, se T é o período da tensão v(t) , tem-se:

ou

que é a velocidade angular ou frequência angular da tensão v(t).

Fase: é um ângulo arbitrário definido para a forma de onda de modo a estabelecer um referencial de tempo para ela. A forma de onda de tensãoo representada por:

No instante t = 0 o valor instantâneo da tensão é:

Valor eficaz: seja corrente alternada de um certo valor de pico VP, o valor eficaz corresponde à um valor contínuo equivalente em potência. No caso de senóides, temos que:

Seja um sistema elétrico como o da figura abaixo:

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Existe uma relação entre a tensão aplicada e a carga que aparece nas placas. Considere o capacitor inicialmente descarregado, isto é, q = 0 e v = 0. Ao fechar a chave, as cargas vindas da fonte se distribuem nas placas, isto é, ocorre circulação de uma corrente. Inicialmente esta corrente i é alta, mas quanto mais cargas vão se acumulando, e portanto mais tensão desenvolvida entre as placas, estas cargas acumuladas tendem a se opor ao fluxo de novas cargas, até que se chega a v = V. Nesta situação cessa o fluxo de corrente. Na Figura (a) a corrente, a carga e a tensão, representadas por letras minúsculas são valores instantâneos. Se for traçado um gráfico de cargas acumuladas em função da tensão desenvolvidas entre as placas, será obtida uma relação linear, como mostrado na Figura (c). A constante de proporcionalidade que relaciona a carga e a tensão, isto é, a inclinação da reta, é definida como capacitância (C):

A unidade de capacitância é coulomb por volt, que é definida como um farad (F). O farad é uma unidade muito grande para circuitos práticos; portanto, são utilizados valores de capacitâncias expressos em microfarads (10 - 6 farad, _F ) ou picofarads (10 - 12 farad, pF). A capacitância pode ser expressa em função dos fatores geométricos e do dielétrico. Seja o exemplo de um capacitor com placas paralelas. Vamos definir duas grandezas: a intensidade de campo elétrico e a densidade de fluxo elétrico representadas respectivamente pelas Equações acima.

A relação entre a densidade de fluxo elétrico e a intensidade de campo elétrico define a permissividade absoluta de um dielétrico, isto é:

Assim , temos que a Capacitância é dada por:

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A Figura (b) mostra os símbolos de capacitores. A linha curva representa a placa que é ligada ao ponto de menor potencial da fonte. Capacitores comercialmente disponíveis são especificados pelo dielétrico utilizado e pela forma como ele é construído (fixo ou variável). Na prática quando o capacitor é submetido a um campo elétrico circula uma pequena corrente pelo dielétrico, conhecido como corrente de fuga. Esta corrente é geralmente muito pequena, que pode ser considerada desprezível. No modelo, deste efeito pode ser representado por um resistor de valor muito elevado (cerca de 10 M) em paralelo com o capacitor. O capacitor de cerâmica consiste de um tubo ou disco de cerâmica de constante dielétrica na faixa de 10 a 10.000. Uma fina camada de prata é aplicada a cada lado do dielétrico. Este tipo de capacitor é caracterizado por baixas perdas, pequeno tamanho e uma conhecida característica de variação de capacitância com a temperatura. O capacitor de papel consiste de folhas de alumínio e papel kraft (normalmente impregnado com graxa ou resina) enroladas e moldadas formando uma compacta. Os capacitores de papel são disponíveis na faixa de

0,0005 F a aproximadamente 2 F.

O capacitor de fime plástico é bastante similar ao capacitor de papel, na sua forma construtiva. Dielétricos de fime plástico, com poliéster ou polietileno, separam folhas metálicas usadas como placas. O capacitor é enrolado e encapsulado em plástico ou metal. O capacitor de mica consiste de um conjunto de placas dielétricas de mica alternadas por folhas metálicas condutoras. O conjunto é entao encapsulado em um molde de resina fenólica. O capacitor de vidro é caracterizado por camadas alternadas de folhas de alumínio e tiras de vidros, agrupadas até que seja obtida a estrutura do capacitor desejado. A construção é então fundida em um bloco monolítico com a mesma composição do vidro usado como dielétrico. O capacitor eletrolítico consiste de duas placas separadas por um eletrólito e um dielétrico. Este

tipo de capacitor possui altos valores de capacitância, na faixa de aproximadamente 1 F até milhares de

F. As correntes de fuga são geralmente maiores do que aos demais tipos de capacitores.

Aplicações de Capacitores:

Capacitores são utilizados em circuitos de potência de CA para a correção de fator de potência e como defasadores para circuitos de partida em motores de indução monofásicos. Em circuitos de CC, são utilizados em fontes de alimentação para a filtragem e em circuitos osciladores ou temporizadores. Também encontram aplicações em circuitos digitais. Existem ainda aplicações especiais que exploram as propriedades da capacitância. Por exemplo, a característica de armazenar energia faz do capacitor um dispositivo muito útil para a geração de uma corrente elevada num intervalo de tempo extremamente curto. A capacidade de um capacitor se opor a qualquer variação de tensão o torna muito útil como supressores de arcos ou ruídos. Normalmente, quando uma chave é aberta, existe uma formação de arco nos contatos das chaves. Um capacitor conectado em paralelo com o contato, como na Figura ao lado, absorve a energia que causa o arco. O resistor R é necessário para evitar a soldagem dos contatos quando a chave for fechada e a descarga do capacitor.

Indutor:

Considere a bobina da Figura (a)abaixo. Quando a chave é fechada, a corrente tende a crescer, causando o