Capacitor

2. Capacitor • É um componente constituído por dois condutores separados por um isolante: os condutores são chamados armaduras (ou placas) do capacitor e o isolante é o dielétrico do capacitor. Costuma-se dar nome a esses aparelhos de acordo com a forma de suas armaduras. Assim temos capacitor plano (Fig-1), capacitor cilíndrico (Fig-2), capacitor esférico etc. O dielétrico pode ser um isolante qualquer como o vidro, a parafina, o papel e muitas vezes é o próprio ar. Nos diagramas de circuitos elétricos o capacitor é representado da maneira mostrada na Fig-3

3. Tipos de capacitores

4. Processos de carga de um capacitor • Na figura abaixo o gerador passa a retirar elétrons da armadura A, que vai se eletrizando positivamente, e introduz elétrons na armadura B.

5. Processos de carga de um capacitor • O processo de carga do capacitor se encerra quando potencial da armadura A iguala-se ao potencial do pólo positivo do gerador e o potencial da armadura B iguala-se ao potencial do pólo negativo, ou seja quando o equilibrio eletrostático é atingido. Por isso encerrado o processo de carga, a diferença de potencial U entre as armaduras é igual à força eletromotriz ε do gerador e a corrente elétrica no circuito tem intensidade igual a zero.

6. Capacitância • Capacitância do capacitor: É a medida da capacidade de armazenamento de um capacitor. • Q: quantidade de cargas armazenadas em cada placa do capacitor. U: DDP

7. Energia potêncial eletrostática de um capacitor • A energia eletrostática de um capacitor (Ep) é a soma das energias potenciais calculadas em suas duas armaduras, podendo ser definido como:

8. Capacitor plano • A capacitância de um capacitor, é uma constante característica do componente, assim, ela vai depender de certos fatores próprios do capacitor. A área das armaduras, por exemplo, influi na capacitância, que é tanto maior quanto maior for o valor desta área. Em outras palavras, a capacitância C é proporcional à área A de cada armadura, ou seja: CA

9. Capacitor plano • A espessura do dielétrico é um outro fator que influi na capacitância. Verifica-se que quanto menor for a distância d entre as armaduras maior será a capacitância C do componente, isto é: C1/d Este fato também é utilizado nos capacitores modernos, nos quais se usam dielétricos de grande poder de isolamento, com espessura bastante reduzida, de modo a obter grande capacitância.

10. Capacitor plano C = e0 . A/d Onde: • C: Capacitância • e0: Constantedielétrica8,8.10-12F/m • d:Distância entre as superfíciescondutoras • A:Área dos condutores

11. + + + - - - C1 C2 C3 Associação de capacitores: Em série • Capacitores associados em série armazenam cargas iguais • A diferença de potencial entre os terminais de associação é a soma das diferenças de potencial nos diversos capacitores :U=U1 + U2 + U3…

12. Associação de capacitores: Em série • Para a determinação do capacitor equivalente usaremos: • Quando forem dois capacitores podemos usar o produto pela soma:

13. Associação de capacitores: Em série • Quando n capacitores de capacitâncias iguais a C estão associados em série, temos: Ceq= C/n

14. + + + - - - C1 C2 C3 Associação de capacitores: Em paralelo • Na associação em paralelo a carga total Q estabelecida na associação é a soma das cargas de todos os capacitores: Q = Q1 + Q2 + Q3 + … OBS.: Capacitores associados em paralelo submetem-se à mesma diferença de potencial.

15. Associação de capacitores: Em paralelo • Para a determinação do capacitor equivalente basta somar as capacitância do circuito. Ceq = C1 + C2 + C3