Capacitores, Slides de Engenharia Elétrica

Baixe Capacitores e outras Slides em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity!

Capacitores

Capacitor É um componente constituído por dois condutoresseparados por um^ isolante:^ os^ condutores

são chamados armaduras (ou placas) do capacitor e oisolante é o dielétrico do capacitor. Costuma-sedar nome a esses aparelhos de acordo com a formade suas armaduras. Assim temos capacitor plano(Fig-1),^ capacitor^ cilíndrico

(Fig-2),^ capacitor esférico etc. O dielétrico pode ser um isolantequalquer como o vidro, a parafina, o papel emuitas vezes é o próprio ar. Nos diagramas decircuitos elétricos o capacitor é representado damaneira mostrada na Fig-3.

Capacitores Um capacitor apresenta uma característica elétricadominante que é simples, elementar. Apresentauma proporcionalidade entre corrente entre seusterminais e a variação da diferença de potencialelétrico nos terminais.^ Ou^ seja,^

possui^ uma característica elétrica dominante com a naturezade uma capacitância. Um^ capacitor^ é^

fundamentalmente^ um armazenador de energia sob a forma de um campoeletrostático.

Tempo de Carga e Descarga deum Capacitor^ Uma^ das^ características

mais^ interessantes^ do capacitor,^ que^ possibilita

inúmeras^ aplicações tecnológicas, sobretudo em eletrônica, é o seutempo de carga e descarga. A figura a seguirrepresenta o processo de carga de um capacitorpor um gerador e o correspondente gráfico decarga armazenada em cada placa durante o tempocorrespondente.

Vamos^ supor^ um^ capacitor

de^ capacidade^ C^ sendo carregado^ eletricamente

por^ um^ gerador.^ Como,

da

Energia armazenada em umcapacitor definição de capacidade (Q = CxV) e C é constante.

De que é formado umcapacitor? O capacitor^ é^ formado^ de^ duas

placas^ metálicas, separadas^ por^ um^

material^ isolante^ denominado dielétrico. Utiliza-se como dielétrico o papel, a cerâmica,a mica, os materiais plásticos ou mesmo o ar.

Fatores que influenciam nacapacitância A capacitância de um capacitor, é uma constantecaracterística^ do^ componente,

assim,^ ela^ vai depender de certos fatores próprios do capacitor.A área das armaduras, por exemplo, influi nacapacitância, que é tanto maior quanto maior for ovalor^ desta^ área.^ Em

outras^ palavras,^ a

capacitância C é proporcional à área A de cadaarmadura, ou seja:C∝

A

Fatores que influenciam nacapacitância A espessura do dielétrico é um outro fator que influi nacapacitância. Verifica-se que quanto menor for a distânciad entre as armaduras maior será a capacitância C docomponente, isto é:C∝1/dEste fato também é utilizado nos capacitores modernos,nos^ quais^ se^ usam^ dielétricos

de^ grande^ poder^ de isolamento, com espessura bastante reduzida, de modo aobter grande capacitância.

Rigidez e constante dielétrica Material^ Rigidez (kv/cm)

Constante (k) Ar^

Vidro^

75-300^ 3,

Ebonite^

270-400^ 2,

Mica^

600-750^ 5,4-8,

Borracha Pura^

Óxido de alumínio^

-^ 8,

Pentóxido de Tantalo^

-^26

Cera de abelha^

Parafina^

Processos de Fabricação Os capacitores de filme metalizado são obtidospela^ deposição^ de^ uma^

camada^ de^ material condutor, sobre um dos lados de uma película dematerial^ flexível^ isolante,

em^ geral^ um^ filme plástico de baixas perdas dielétricas, por exemplo,poliéster. Isto feito, duas películas são enroladasuma sobre a outra, de maneira que as superfíciesmetalizadas não se toquem.. Conecta-se então umterminal a cada superfície metálica. O acabamentoé feito com cera fundida, ou com resina epóxi,sobre o qual se faz a marcação dos valores.

Processos de Fabricação

Processos de Fabricação

Capacitores de mica São fabricados alternando-se películas de mica(silicato de alumínio) com folhas de alumínio.Sendo a mica um dielétrico muito estável e de altaresistividade, estes capacitores são utilizados emcircuitos que^ trabalham^ com^

alta^ frequência (etapas^ osciladoras^ de

radiofrequência).^ Suas capacitâncias^ variam^

de^ 5pF^ a^100 nF, apresentando elevada precisão.

Capacitores de papel Capacitores de filtro com dielétrico de papel sãovolumosos e seu valor é em geral limitado amenos do que 10^ μ^ F. Eles não são polarizados epodem^ suportar^ altas^ tensões.

Não^ há^ fuga apreciável^ de^ corrente

através^ de^ um^ destes capacitores.