ME - Apostila geral
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DisciplinaMateriais Elétricos para Engenharia Elétrica78 materiais193 seguidores
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polarizados (eletrolíticos) possuem sinais (+/-) para seus terminais, que devem ser respeitados. 
3) Tensão máxima de trabalho: é a máximo da tensão eficaz que pode ser suportada continuamente pelo dielétrico, 
sem o risco de alterações em suas propriedades. Acima deste valor pode ocorrer elevada absorção dielétrica e o 
risco do aparecimento de centelha ou descarga, que fura o dielétrico, carbonizando-o. Nos capacitores a dielétrico 
ar não existe esse problema, pois o rompimento da rigidez dielétrica do dielétrico não o inutiliza. 
4) Tolerância: os capacitores, segundo sua finalidade e aplicabilidade nos circuitos, são constituídos com os mais 
diversos dielétricos, resultando disso diferentes graus de estabilidade e precisão no produto final. A tolerância 
estima a classe ou grau de precisão resultante dos cuidados tecnológicos utilizados na processo de fabricação. 
5) Classe de perdas: o fator de perdas do capacitor mede o grau das perdas esperadas no dielétrico. Assim, os 
capacitores são classificados em de baixa perda e alta estabilidade (mica, vidro, cerâmicos, polistireno), média 
perda (papel, plásticos) e de perdas altas e altos valores (eletrolíticos). 
O valor da capacitância, tolerância e tensão máxima podem ser especificados expressamente no corpo do 
capacitor (exemplo: 0.01 nF / 5 % / 600 V), ou através de um código de cores (como no caso dos capacitores de 
poliéster metalizado), constituído de cinco faixas, onde as três primeiras fornecem o valor da capacitância em pF 
(código de cores igual à da resistores - Tab. 1.2.1, Capítulo 1), a quarta faixa é a tolerância (código: preto = 20%, 
branco = 10%) e a última faixa a tensão máxima de trabalho (vermelho = 250 V, amarelo = 400 V, azul = 630 V). 
Alguns dos usos dos capacitores são: circuitos de armazenamento de energia, circuitos tanque ou ressonantes 
(sintonizadores), atenuadores, filtros, circuitos de acoplamento com bloqueio de corrente contínua, partida de 
motores, circuitos desacopladores, de correção de fator de potência, defasadores, supressores de transitórios, divisores 
de tensão capacitivos, conformadores de onda e temporizadores em osciladores (constante de tempo RC). 
A carga e descarga de um capacitor não são estabelecidas instantaneamente, pois demanda um certo tempo para 
o deslocamento das cargas das placas e polarização do dielétrico. Então, quanto mais rápido é a variação da tensão a 
que é submetido, menor é sua capacidade em armazenar (ou ceder) carga. Assim, a reatância capacitiva XC de um 
capacitor inserido em um circuito AC é inversamente proporcional à freqüência f da ddp a que o mesmo é submetido, 
sendo calculada por: XC = 1/(2pifC). Assim, o capacitor representa uma impedância menor quanto maior é a freqüência 
e, portanto, em regime permanente o mesmo comporta-se como um circuito aberto para a corrente contínua (f = 0). 
A seguir são descritos alguns capacitores fixos: 
a) Capacitor de papel: são produzidos enrolando-se duas folhas finas de metal entremeadas com duas folhas de papel 
encerado (dielétrico). Valores: 0,3 a 4 µF. Isolamento máximo: 1000 V. Forma: cilíndrica. O dielétrico papel os 
tornam sensíveis à umidade. 
b) Capacitor de Mica: consiste de camadas alternadas de mica e metal prensadas e impregnadas. Sua capacitância é 
da ordem dos picofaradas e tem alta tensão de trabalho. Possui indutância reduzida, tg \u2206 baixo em altas 
freqüências e por isso é bastante utilizado em circuitos de freqüência elevada. 
c) Capacitores cerâmicos: são constituídos de dielétricos cerâmicos e possuem altíssima constante dielétrica. São 
fabricados normalmente na forma de disco ou bastão. Podem atingir de 1 pF a 0,5 µF, com tensões de trabalho 
de até 100 KV. Possuem fator de perdas pequeno (< 10-4) em freqüências elevadas. Podem ter coeficiente de 
variação da capacitância com a temperatura positiva, negativa ou nula e por isso são usados em circuitos 
osciladores para estabilizar bem a freqüência. Aplicações: osciladores, amplificadores sintonizados, amplificadores 
de freqüência intermediária, etc. Os trimmers cerâmicos são obtidos nos valores de 1 a 45 pF. 
d) Capacitores a óleo: usa como dielétrico papel impregnado de óleo mineral ou sintético. Podem atingir até 30 µF. 
Possuem boas características, performance e vida útil bem longa. É aplicado em baixas freqüências. 
e) Capacitores eletrolíticos: consistem basicamente de uma folha metálica (placa positiva), coberta por uma fina 
camada de óxido metálico (o dielétrico, que é depositado por eletrólise), que por sua vez está em contato com uma 
folha de papel impregnada por um eletrólito (pode ser um líquido ou uma pasta), sendo esta última solidária a 
outra folha metálica (placa negativa). São usados onde uma grande capacitância se faz necessária. Possuem valores 
de alguns microfarads a 10 milifarads, com tensões de trabalho até 600 V. Apresentam perda apreciável. São 
utilizados em circuitos em que a componente contínua é bem superior à componente alternada (retificadores) ou 
em circuitos de corrente contínua pura. Podem ser polarizados ou não, sendo que a polaridade é indicada no corpo 
do capacitor. Dielétricos empregados: óxido de alumínio e óxido de tântalo. 
f) Capacitores com dielétricos plásticos: são construídos por duas lâminas delgadas metálicas de alumínio, isolados 
por tiras de plástico (poliéster, poliéster metalizado, mylar) e enrolados sobre si mesmos. Apresentam baixíssimo 
fator de perdas, insensibilidade à umidade e grande estabilidade de capacitância. Podem ser usados em circuitos de 
baixa e alta freqüência. São encontrados desde 5 pF a 2 µF e tensões de trabalho até 500 V. 
CAPÍTULO 2: Materiais isolantes e magnéticos 
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 2.2.9) ISOLADORES 
 
Isoladores são dispositivos especialmente desenhados para apresentar apreciável capacidade dielétrica e ótimas 
características mecânicas para o isolamento de partes energizadas das estruturas de sustentação (torres de transmissão, 
postes, suporte de chaves, etc). Devem ser duros para suportar altas tensões mecânicas e apresentar a superfície 
altamente polida. Seus contornos físicos devem ser tais que minimizem a acumulação de linhas de fluxo eletrostáticas 
para impedir o rompimento da isolação por arcos elétricos em sua estrutura. Materiais: porcelana, vidro e polímeros. 
 
 2.2.10) ELETRETOS E PIEZOELETRICIDADE 
 
Eletretos são um tipo de material dielétrico capaz de manter, por um longo período de tempo (tipicamente, mais 
de 20 anos), uma polarização elétrica em sua estrutura como resultado da absorção de carga elétrica estática (absorção 
dielétrica), sem que seja observada uma apreciável perda da carga absorvida. Comportam-se, então, como se fossem 
materiais eletrizados. São fabricados por polarização induzida em um dielétrico comum (por exemplo, o teflon). Uma 
das formas de polarização é por injeção de elétrons-buracos em armadilhas eletrônicas na superfície do dielétrico, 
conseguindo-se um eletreto de grande estabilidade (meia-vida das cargas bem longa). 
Devido a esta propriedade, o eletreto é usado como transdutor em diversas aplicações tecnológicas, tais como 
transdutores eletroacústicos (microfones), detetores de ultra som, xerografia, dispositivos eletrônicos e dosimetria. 
Certos cristais isolantes polares exibem a chamada eletroestricção, que consiste na geração de uma tensão 
elétrica entre as duas faces do cristal submetidas a esforços mecânicos (tração, compressão ou torção), ocasionada 
devido ao deslocamento dos íons ou moléculas polares relativamente às suas posições normais. Este fenômeno é 
conhecido como Piezoeletricidade e é reversível (a tensão desaparece na retirada dos esforços). O caso dual também 
ocorre, isto é, quando se submete o cristal piezoelétrico a um campo elétrico de orientação conveniente, o mesmo se 
deforma elasticamente na direção do campo. Essa propriedade é largamente aproveitada em sensores eletromecânicos, 
tais como osciladores a cristal, medidores de pressão (balanças),