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Capacitor Diogo Sampaio Cesar Souza – Sala 222 diogo.sampaio@ifmg.edu.br ELETRICIDADE BÁSICA Introdução Os circuitos que estudamos até o momento possuem fontes e resistores. Contudo, existem outros elementos de circuito, como capacitores e indutores. Diferentemente dos resistores, os capacitores e indutores são elementos que armazenam energia que pode ser posteriormente recuperada (elementos armazenadores). Vamos estudar primeiramente os princípios físicos desses elementos para depois entender o comportamento nos circuitos. Capacitor Capacitor é um elemento projetado para armazenar energia a partir da acúmulo de carga elétrica. São utilizados em diferentes aplicações: eletrônica, comunicações, computadores, dentre outros. O capacitor é formado por duas placas condutoras separadas por um isolante (dielétrico). Capacitor Ao conectar uma fonte de tensão ao capacitor ocorre um acúmulo de cargas negativas (-q) em uma placa e positiva (+q) na outra. O capacitor armazena a carga elétrica (q) que é diretamente proporcional a tensão (v) aplicada: Enquanto a bateria ficar conectada no capacitor, a tensão será mantida Caso a bateria seja desconectada e o capacitor esteja ligado a um resistor, o capacitor irá descarregar Capacitor Capacitância: é o parâmetro correspondente a capacidade de acumular carga elétrica. Depende das propriedades construtivas do capacitor. 𝐶 = ε 𝐴 𝑑 Capacitância (C) é dada na unidade de farads [F] Quanto maior a capacitância, maior a capacidade do capacitor de acumular carga elétrica e, por consequência, armazenar energia. Capacitor Capacitância relaciona a quantidade de carga acumulada e a tensão entre os terminais do capacitor, de acordo com a equação: 𝐶 = 𝑄 𝑉 o C: capacitância [F] o Q: carga [C] o V: tensão [V] Na prática, os capacitores costumam ter valores da ordem de picofarads (pF) a microfarads (µF). Capacitor Existem capacitores de valores de capacitâncias fixo e variáveis. Dentre os fixos, destacam-se os capacitores de poliéster, cerâmico e eletrolítico. Fonte da imagem: https://blog.biologiatotal.com.br/capacitores Capacitor Assim como os resistores, os capacitores podem ser associados (em série e em paralelo) para a determinação da capacitância equivalente do circuito. Associação em paralelo: 𝐶𝑇 = 𝐶1 + 𝐶2 𝐶𝑇 = 𝐶1 + 𝐶2 + 𝐶3 + 𝐶4 +⋯+ 𝐶𝑛 Capacitor Associação em série: 1 𝐶𝑇 = 1 𝐶1 + 1 𝐶2 𝐶𝑇 = 𝐶1𝐶2 𝐶1 + 𝐶2 1 𝐶𝑇 = 1 𝐶1 + 1 𝐶2 + 1 𝐶3 + 1 𝐶4 +⋯+ 1 𝐶𝑛 Em resumo, a equação utilizada para associar capacitores em paralelo é similar a de resistores em série e a equação utilizada para associar capacitores em série é similar a de resistores em paralelo. Capacitor Exemplo: Determinar a capacitância equivalente. 𝐶𝑝 = 0,05 + 0,15 = 0,2 𝐹 𝑜𝑢 200 𝑚𝐹 𝐶𝑇 = 0,02 × 0,2 0,02 + 0,2 = 0,018 𝐹 𝑜𝑢 18,18 𝑚𝐹 No caso de dúvidas ou dificuldades me mande mensagem. Maiores informações estão disponíveis no Moodle. Diogo Sampaio Cesar Souza – Sala 222 diogo.sampaio@ifmg.edu.br ELETRICIDADE BÁSICA
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