Capacitores, Notas de estudo de Tecnologia Industrial

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Capacitores

Definição e associação de capacitores

NSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO

Capacitores

Micael Bronzatti Gaier

Curso de Tecnologia em Automação Industrial, 3º Semestre, Período Noturno, Disciplina de Eletromagnetismo, ministrada pelo Professor Dr. Joaquim Barbosa.

NSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO

trabalho W. Pode-se descobrir a energia armazenada em um capacitor integrando a equação.

Quando a tensão que flui por um capacitor muda, o capacitor será carregado ou descarregado, ou seja, haverá corrente fluindo pelo circuito. A fórmula corrente é dada por:

Onde I é a corrente fluindo na direção convencional, e dV/dt é a derivada da tensão, em relação ao tempo.

Associação de Capacitores

ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE

Dois ou mais capacitores estarão associados em série quando entre eles estiver a armadura negativa de um ligada diretamente à armadura positiva do outro. Uma ligação em série de capacitores diminui a capacitância total porque efetivamente aumenta o espaçamento entre as placas. Na associação em série de capacitores as placas se carregam em efeito cascata e todos os capacitores adquirem a mesma carga, assim:

Q 1 = Q 2 = Q 3 = Q (^) n = Q

Como o circuito é série, as tensões nos capacitores se somam.

V 1 + V 2 + V 3 + Vn = V

Como V=Q/C, então,

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Quando há a associação de apenas dois capacitores em série, o valor equivalente pode ser definido através da seguinte fórmula:

ASSOCIAÇÃO EM PARALELO

A ligação em paralelo de capacitores aumenta a capacitância total porque aumenta a área de placas recebendo cargas. Na associação em paralelo de capacitores, todos eles estão sujeitos a mesma tensão, assim: V 1 = V 2 =V 3 = V (^) n = V

Porém, cada capacitor se carrega independentemente e a quantidade de carga armazenada aumenta: Q 1 + Q 2 + Q (^) 3 + Q (^) n = Q Como Q=C.V, então:

ASSOCIAÇÃO MISTA

É a associação composta por partes em série e em paralelo. Deve ser analisada parte por parte, da mesma forma como é feito para os circuitos resistivos.

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C (^) T = 24,0 μF

Para calcularmos a carga total acumulada, QT = C x V

QT = 24μF X 50V QT = 1,2mC

Associação em Paralelo

1. Dois capacitores de capacidades eletrostáticas C 1 = 2μF e C 2 = 6μF estão associados em paralelo e ligados a uma fonte que fornece uma ddp constante de 30 V. Determinar:

a) a capacidade eletrostática da associação

Ceq = C 1 + C 2 C (^) P = 2 μF + 6 μF Ceq = 8,0 μF

b) a carga elétrica de cada capacitor

Q 1 = C 1 · U = 2μF · 30 V Q 1 = 60,0 μC

Q 2 = C 2 · U = 6μF · 30 V Q2 = 180,0μC

2. Em um circuito com dois capacitores em paralelo nos valores de 50,0μF e 30,0μF, com uma fonte de ddp constante de 12V, qual é o valor da capacidade eletrostática total dos capacitores e qual é o valor da carga total acumulada?

Capacidade eletrostática: Ceq = C 1 + C 2 Assim, Ceq = 50,0μF + 30,0μF

Ceq = 80,0μF

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Carga em cada capacitor: Q = C x V Q 1 = 50,0μF x 12V Q 1 = 600,0μC

Q 2 = 30,0μF x 12V Q 2 = 360,0μC

Carga total acumulada: QT = Q 1 + Q (^2) QT = 600,0μC + 360,0μC

QT = 960,0μC

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