capacitores eletricos, Slides de Engenharia Elétrica

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CAPACITORES

CERÂMICOS

Química Geral e Ciência dos Materiais

Profª: Alberia Cavalcante de Albuquerque

Alunos: Marcelo Abe

Igor Silva de Almeida

weverton

O capacitor é um dispositivo elétrico que consiste em duas placas condutoras de

metal separadas por um material isolante denominado dielétrico (com relação ao

material do tipos mais comum(disco cerâmico, tipo “plate” e multicamadas);

• Os capacitores, ao lado dos resistores, são os componentes mais utilizados na

eletrônica.

• Possuem a capacidade de armazenar energia elétrica (cargas elétricas) através

do processo de carga do mesmo

CAPACITÂNCIA

1. Propriedade de um elemento se opor a qualquer variação de tensão no circuito. A

quantidade de carga que o capacitor consegue armazenar é chamada de

capacitância, e é medida em Farad (F).

2. Eletricamente, a capacitância é a capacidade de um circuito elétrico armazenar

energia em um campo eletrostático.

influenciada pelos fatores geométricos “A” (área) e “d” (distância) das placas que

formam o capacitor. •

● Quando a área das placas é aumentada, aumenta a capacitância. Da mesma

forma quando a separação entre as placas aumenta, a capacitância diminui.

 Começa com o pó da cerâmica que é colocado numa prensa e comprimido em forma de

pastilhas(dielétrico do futuro capacitor).

 Após, as pastilhas são introduzidas num forno para tratamento térmico, sendo

rigorosamente inspecionadas na saída do mesmo.

 Depois da fabricação da pastilha, coloca-se prata vaporizada nas duas faces da mesma,

que formarão as placas do capacitor. A soldagem dos terminais, realizada sobre a camada

de prata, vem após os discos sofrerem um banho desengordurante para limpeza.

 A próxima etapa é a impregnação com resina para proteção e isolamento, sendo, após,

realizado em uma estufa um processo de endurecimento da resina impregnada. Após

identificação da tensão.

PROCESSO DE FABRICAÇÃO

Capacitores Cerâmicos “Plate”:

Plate é um tipo de capacitor cerâmico cujas principais vantagens e características

são: tamanho ultra reduzido, grande estabilidade no valor da capacitância, baixo

custo e uma estreita faixa de tolerância (+/-2% nos capacitores tipo TC).A principal

diferença entre os capacitores de disco cerâmico e os capacitores plate é que estes

possuem placas retangulares de cobre em vez de placas circulares de prata.

Capacitores Cerâmicos Multicamadas:

Os capacitores cerâmicos multicamadas (multilayer) são construídos a partir da

superposição de finas camadas de material dielétrico cerâmico com metal

depositado sobre suas superfícies formando uma espécie de “sanduíche”. Daí a

denominação de multicamadas.As camadas metálicas individuais são conectadas

umas às outras através de uma terminação metálica onde são soldados os

terminais de capacitor, como indica a figura abaixo:

Teste de Capacitores

Capacitância- Verificar se o capacitor está com sua capacitância de acordo com o valor

nominal é um teste muito importante. Mesmo variações pequenas na capacitância

podem causar mal funcionamento do circuito onde ele está sendo empregado – Usando

Multímetro

Multímetro

.

Meça o capacitor com a ponta

vermelha no positivo e a preta no

negativo do capacitor. Durante alguns

segundos o valor da resistência irá

variar de um valor baixo até infinito

(ou maior que 1MΩ).

Capacitor Aberto Capacitância Capacitor Cerâmico

Nos capacitores com valores nominais

menores que 1uF, pode ser difícil

perceber a essa variação.

Neste caso, invertemos as pontas de

prova do multímetro até carregar o

capacitor. Depois desinvertemos as

pontas. O valor medido irá variar de

um valor negativo ou muito baixo até

infinito.

Se o valor não variar, ou seja,

ficar estabilizado em um valor

de resistência, indica que o

capacitor estará aberto.

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Teste de Capacitores

.

Usando o Capacímetro

É o equipamento mais

adequado para verificar a

capacitância do capacitor.

Variações de até ±20% são

aceitáveis na maioria dos

casos

ESR (Resistor Equivalente

Série)

Representado por um resistor

interno em série com o capacitor.

Utilizando um medidor de ESR,

meça o capacitor com a ponta

vermelha no positivo e a preta no

negativo do capacitor.

Para avaliar os valores

obtidos, podemos usar uma

regra muito simples :

Capacitores de 1uF

aceitaremos a ESR até 20

Ohms.

Capacitores de 2,2uF

aceitaremos a ESR até 15

Ohms.

Capacitores de 4,7uF

aceitaremos a ESR até 10

Ohms.

Capacitores de 10uF

aceitaremos a ESR até 5

Ohms.

Capacitores de 22uF

aceitaremos a ESR até 3

Ohms.

Capacitores de 47uF

aceitaremos a ESR até 2

Ohms.

Todas as cerâmicas são materiais cristalinos inorgânicos, contudo podemos

ter materiais poliméricos e metálicos cristalinos e não-cristalinos.

● Exemplos de materiais cerâmicos são os haletos de metais alcalinos (MX

onde M é um cátion monovalente de metal alcalino e X é um ânion de

halogênio) , o silício (Si), o quartzo (SiO2), a safira (Al2O3), a argila caolinita

(Al2Si2O5(OH)4, ou Al2O3·2SiO2·2H2O), a grafite (C) ou o nitreto de boro

(BN).

Propriedades (p.ex. resistência mecânica) desenvolvidas após o

aquecimento a altas temperaturas, devido as reações termoquímicas;

● Dureza alta: resistência à abrasão; Fragilidade alta (exceto ZrO2 ,

estabilizado pelo Y2O3 , que é tenaz); Geralmente, são quimicamente

estáveis sob condições ambientais severas.

Bom isolante térmico;

● Estrutura cristalina complexa;

Elementos Quimicos presentes no componente

Avançado

Carbetos:

SiC, WC

Óxidos:

Al2O3,ZrO

CONSTITUINTES COMUNS DOS MATERIAIS CERÂMICOS

Nitretos :

Si3N4 , BN