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sábado, 2 de abril de 2011

Capacitores

São componentes que tem a finalidade de armazenar energia elétrica.É formado por duas placas condutoras(Armaduras) e entre elas um material isolante(dielétrico).

estrutura do capacitor

Todos os capacitores possuem uma capacitância que indica a capacidade do capacitor tem de armazenar mais ou menos energia por uma tensão e também possuem uma Tensão de Isolaçãoque é o limite de tensão que pode ser aplicada nos terminais.

Fórmula para a capacitancia

C=Q/V =Farad C=Capacitância, Q=Carga elétrica e V=tensão elétrica

1Farad é quando aplicamos 1 Volt e ele armazena 1C(Coulomb),mas pela dificuldade na construção os capacitores estão na seguinte faixa: micro-Farad(mF)=1uF=1x10-6 nano-Farad(nF)=1nF=1x10-9 pico-Farad(pF)=1pF=1x10-12.

Temos vários tipos de capacitores ,com aplicações e matérias específicos. Destacamos três tipos.

Capacitor Plástico(Poliéster,poliestireno)

capacitor de poliester

É aquele que possui duas folhas de alumínio(armaduras), onde os terminais estão ligados e que separam o material isolante(dielétrico) de plástico.

Capacitor eletrolitico de alumínio

capacitor eletrolítico

É aquele que possuem uma folha de alumínio com uma parte positiva, onde com o processo de eletrolitico e que formará uma camada de óxido de alumínio que serve de material isolante(dielétrico) com um fluido condutor. A parte negativa é formada pelo eletrolitico impregnado em um papel poroso e que estão em contato com outra folha de alumínio.

Os eletroliticos por apresentarem o isolante(dielétrico) de óxido de alumínio com fluido condutor , apresentam altos valores de capacitância, mas com limitação no valor de tensão de isolação.

Também temos um tipo de capacitor idêntico ao eletrolitico de alumínio chamadado de eletrolitico de tântalo, mas seu material isolante é óxido de tântalo. Com esse tipo podemos obter capacitores de pequenas dimensões , mas com suas tensões de isolação são mais limitadas.

capacitor de tântalo

Capacitor Cerâmico

capacitor cerâmico

É aquele que seu dielétrico é de material cerâmico e revestido com uma camada de tinta que possui material condutor , assim formadando as armaduras.

Agora que falei das caracteristicas do capacitores irei falar de como se comportam.

Regime DC

capacitor em regime DC

Quando aplicamos uma tensão continua através de um resistor, ele se carrega com a tensão em um determinado tempo.

Quando o capacitor estiver descarregado a sua tensão será 0V, e quando começa a carregar a corrente nesse instante será a máxima: Imáx=V/R.

Quando esta carregando VC começa a aumentar e diminuindo Imáx até zero , onde estará totalmente carregado.Desse modo temos a fórmula da corrente em algum instante da carga:

i(t)=(Imáx)xe-t/n ou i(t)=(V/R)xe-t/n onde: i(t)=valor da corrente em algum instante da carga Imáx=valor inicial da corrente e=base do logaritmo neperiano(e=2,72) n=constante de tempo(n=RC)

E agora para acharmos a tensão de carga

analisando o circuito percebemos que V=VR+VC, assim podemos substituir essa expressão na da corrente e que ficará: V=Rxi(t)+VC, desse modo podemos achar a tensão de carga VC=V-R(V/R)xe-t/n

Para descarga a tensão deve ser cessada ,assim o capacitor irá descarregar através do resistor . Quando estiver descarregando a corrente no circuito será máxima e diminuindo até o capacitor estiver totalmente descarregado.

porta AND

Para descobrimos a tensão de descarga devemos nota que quando o capacitor estiver ser descarregando sua tensão será mesma que a do resistor.Desse modo teremos a fórmula abaixo.

VC=VR VC=Rxi(t) VC=R[(Imax)xe-t/n] Analisando as fórmulas temos que RxImáx=Vcmáx, agora só substituímos os dados nessa fórmula e acharemos a fórmula de descarga. VC=(VCmáx)xe-t/n.

Para finalizar falarei como ler os capacitores

Os Capacitores eletrolitico gerelmente já vem expresso o seu valor, mas e no caso daqueles que apresenta so numeros?? é deles que falarei para você agora.

A leitura deve ser feita em pF(pico-Farad), por exemplo se o capacitor estiver expresso o numero 20 ,então seu valor é de 20pF. Até agora tudo bem, mas se apresentarem mais de duas casas como 202, então devemos ler como um resistor, se não sabem a leitura de resistores veja a postagem do Sidnei sobre codigo de cores. Os dois primeiros serão os primeiros digitos significativos e o terceiro será o multiplicador, ou seja o terceiro digito informa quantos zeroas devemos colocar ao valor , ficando desta forma 2000pF. Olhem a tabela abaixo que mostra o terceiro digito e seu multiplicador.

Terceiro digito Multiplicador
0 1
1 10
2 100
3 1.000
4 10.000
5 100.000

Agora quanto aparecer uma letra , ela indicará a tolerancia do capacitor. Para ver as tolerancias olhe a tabela abaixo:

Letra Tolerância
D +/-0.5%
F +/- 1%
G +/- 2%
H +/- 3%
J +/- 5%
K +/- 10%
M +/- 20%
P +/- 80%,-20%
Z +/- 100%,0%

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