22 de abr de 2011

Capacitores - Parte 2


A função do capacitor é armazenar a eletricidade, ou energia elétrica.
O capacitor funciona também como um filtro, passando a corrente alterna (C. A.), e obstruindo a corrente direta (C.C.). O símbolo a esquerda  é utilizado para  indicar um capacitor em um esquema elétrico.

Do que é formado um capacitor?

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. Quando uma tensão alternada é aplicada a um capacitor, o seu comportamento é consequência direta do que ele manifesta no caso de uma tensão contínua. 

Quando a tensão varia periodicamente, o capacitor é submetido, durante uma metade do ciclo, a uma tensão contínua e, durante a outra metade do ciclo, a uma tensão idêntica, mas de sinal oposto. 

O dielétrico é submetido a solicitações alternadas que variam de sinal muito rapidamente e, portanto, sua polarização muda com o mesmo ritmo. Se a frequência aumenta, o dielétrico não pode seguir as mudanças com a mesma velocidade com que ocorrem, e a polarização diminui, o que acarreta em uma redução na capacitância. Portanto, devido ao fato de que a capacitância do capacitor tende a diminuir com o aumento da frequência, apenas alguns tipos muitos particulares de dielétricos podem ser empregados em alta frequência. 

Com as tensões alternadas, produzindo-se o fenômeno descrito de sucessivas cargas e descargas, pode-se dizer que se verifica uma circulação de corrente, embora esta não flua diretamente pelo dielétrico. Assim, chega-se a uma das principais aplicações dos capacitores; a de separar a corrente alternada da contínua quando estas se apresentam simultaneamente.
Além do fato de que a corrente alternada pode circular por um capacitor, entre esta e a tensão aplicada em seus terminais produz-se uma defasagem, de modo que, quando a corrente atinge seu valor máximo, a tensão passa nesse mesmo instante pelo valor zero, sempre seguindo o ciclo normal de variação da corrente alternada.



Quando um multímetro, tal como um medidor análogo ajustado para medir a resistência, está conectado a um capacitor eletrolítico de 10 microfarads (µF), uma corrente fluirá, mas somente por um momento. Você pode confirmar que a agulha do medidor desloca-se para retornar logo a seguir. Quando você conecta as pontas de prova do medidor ao capacitor de forma  inversa, você anotará que essa corrente flui outra vez por um momento,  quando o capacitor carregar inteiramente, a corrente para de fluir. Assim o capacitor pode ser usado como um filtro que obstrua a passagem de corrente continua e também como um filtro para eliminar as ondulações da corrente alternada após a retificação, neste caso o capacitor como um verdadeiro amortecedor de automóvel carregando-se e descarregando-se procurando manter as ondulações em uma linha reta. 


Unidade de Capacitância

A capacitância do capacitor é expressa em farad, mas como essa unidade é excessivamente alta para uso normal, utilizam-se outras unidades menores que são submúltiplos do farad. São essas as seguintes unidades usadas:

Microfarad ou milionésimo do farad (0,000001 F), cujo símbolo é m F.microfarad (10 -6 F)
Nanofarad ou bilionésimo do farad (0,000000001 F), cujo símbolo é nF.nanofarad (10 -9 F)
Picofarad ou trilionésimo do farad (0,000000000001 F = 0,000001 m F = 0,001 nF), cujo símbolo é pF. picofarad (10 -12 F)

Semelhante ao que ocorre na indicação dos valores dos resistores, e devido ao fato de que um nanofarad (1 nF) eqüivale a 1000 picofarads (1000 pF), é comum encontrar a letra K para indicar o nanofarad, no lugar do símbolo nF. Com isso, um nF eqüivale a um KpF que é um milhar de picofarads. Portanto, quando sobre o corpo de um capacitor o valor é indicado por um número seguido pela letra K, isto significa que a unidade de medida adotada é o picofarad.

No momento de determinar o valor de um capacitor, um fator muito importante é a tolerância que, como ocorre com os resistores, indica os extremos máximo e mínimo entre os quais está compreendido o valor do componente. As tolerâncias são, normalmente, da ordem de 5, 10 e 20% para todos os tipos de capacitores, exceto com os eletrolíticos cujo os valores de tolerância podem atingir valores de até 50%. Recentemente, um novo capacitor  com capacidade muito elevada foi desenvolvido. O capacitor elétrico de dupla camada tem a capacidade designada em unidades do farad. Estes são conhecidos como "super capacitores ."

Há três maneiras em que a capacidade pode ser escrita. Um usa letras e os números, o outro usam somente números e um mais antigo utiliza código de cores. Em um ou outro caso, há somente três caracteres usados. [ 10n ] e [ 103 ] denote o mesmo valor da capacidade. O método usado difere dependendo do fornecedor do capacitor. No caso que o valor está indicado com o código três digitos, os 1os e òs dígitos da mostra esquerda a 1a figura e a à figura, e no ó dígito está um multiplicador que determine quantos zero devem ser adicionada à capacidade. As unidades do picofarad (pF) são escritas esta maneira.

Para o exemplo, quando o código é [ 103 ], indica 10 x 10 3 , ou 10,000pF = nF de 10 nanofarad() = 0,01 µF do microfarad().

Se o código acontecer ser [ 224 ], seria 22 x 10 4 = ou 220,000pF = 220nF = 0.22µF.
Os valores sob 100pF são indicados com 2 dígitos somente. Para o exemplo, 47 seriam 47pF. 

(Prof: José Carlos Miranda).

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