ELETRICIDADE I - 4º Tópico

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Nova Metodologia 
 
Material de Consulta para o Aluno 
 
 
4º Tópico – Capacitores 
 
4.1 – Definição 
 
O capacitor é fundamentalmente um componente que armazena cargas elétricas. A 
partir desse princípio e das propriedades vistas no quadro inicial, ele pode 
desenvolver várias funções nos circuitos eletrônicos. 
 
Um capacitor é constituído basicamente de dois elementos condutores (placas 
metálicas ou armaduras) separados por um material isolante (dielétrico), como ilustra 
a figura a seguir. 
 
 
 
A unidade de capacitância é o Farad (F), mas por ser uma unidade que fornece 
valores elevados, normalmente trabalha-se com os submúltiplos microfarad (µF), 
nanofarad (nF) e picofard (pF). 
 
A capacitância vai depender de diversos fatores, tais como: 
• Tipo de dielétrico. 
• Distância entre as placas. 
• Área das placas. 
 
 
Tipos de capacitores 
 
Fixos → Apresentam capacitância nominal com valores fixos. Eles podem ser: 
• Polarizados: Aplicados apenas na corrente contínua. Ex.: eletrolítico, a óleo, 
tântalo etc. 
• Despolarizados: Podem ser aplicados tanto na corrente contínua como 
alternada. Ex.: poliéster, cerâmica, mica etc. 
 
 Eletricidade I 
 
 
 
Variáveis → Sua capacitância pode ser ajustada manualmente conforme a 
necessidade. 
 
 
 
 
 
Aplicações dos capacitores 
 
• Corrente contínua: Na corrente contínua atua como armazenador de energia 
em suas placas, que pode ser utilizado como temporizador. 
 
• Corrente alternada: Na corrente alternada atua como filtro para 
determinadas frequências. 
 
 
 
 
 
 
 
4.2 – Leitura de capacitores 
 
O valor nominal dos capacitores é descrito, no seu próprio corpo, através de código 
de cores ou alfanumérico. 
 
Código de cores 
 
Cores 1ª Faixa 
2ª 
Faixa 3ª Multiplicador 4ª Tolerância 
5ª Tensão 
Nominal 
PRETO 0 0 - ± 20% - 
MARROM 1 1 x 10 - - 
VERMELHO 2 2 x 100 - 250V 
LARANJA 3 3 x 1000 - - 
AMARELO 4 4 x 10000 - 400V 
VERDE 5 5 x 100000 - - 
AZUL 6 6 - - 630V 
VIOLETA 7 7 - - - 
CINZA 8 8 - - - 
BRANCO 9 9 - ± 10% - 
 
Exemplo: 
1ª Faixa: Amarela = 4 
2ª Faixa: Violeta = 7 
3ª Faixa: Amarela = x 10.000 
Valor obtido: 470.000 pF = 470 nF ou 470 kpF 
4ª Faixa - Tolerância: Branca = ±10% 
5ª Faixa – Tensão de isolamento: Vermelha = 250 V 
 
Alfanumérico 
 
 
No caso dos exemplos acima, os capacitores apresentam os seguintes valores: 
1º capacitor: 472 
1º dígito: valor = 4 
2º dígito: valor = 7 
3º dígito: número de zeros = 2 = 00 
Valor obtido: 4.700 pF ou 4,7 kpF ou 4,7 nF 
2º capacitor: 104K 
1º dígito: valor = 1 
2º dígito: valor = 0 
3º dígito: número de zeros = 4 = 0000 
Valor obtido: 100.000 pF ou 100 kpF ou 100 nF 
Letra: Tolerância = K = ±10% 
 
3º capacitor: 103 Z5U 
1º dígito: valor = 1 
2º dígito: valor = 0 
3º dígito: número de zeros = 3 = 000 
Valor obtido: 10.000 pF ou 10 kpF ou 10 nF 
1ª letra: Temperatura mínima de trabalho = Z = - 10ºC 
4º dígito: Temperatura máxima de trabalho = 5 = = 85ºC 
2ª letra: Variação máxima da capacitância = U = ± 22% 
 
 
4.2 – Associações de Capacitores 
 
Da mesma forma que acontece com os resistores, os fabricantes não produzem 
todos os valores de capacitores. Muitas vezes, para obter uma determinada 
capacitância, devemos fazer associações. Elas podem ser: 
 
Série 
Fórmula Geral: 
 
Capacitores dois a dois: 
 
Capacitores iguais: onde, R é o valor nominal do capacitor e “n” o número 
de capacitores associados. 
= + + +
1 1 1 1....
CT C1 C2 Cn
´
=
+
C1 C2CT
C1 C2
=
CCT
n
 
Exemplo: 
C1 = 40 nF C2 = 10 nF c3 = 8 nF 
 
Ou . Agora ficou CT = 8nF em paralelo com C3 = 8nF, 
como são dois capacitores iguais: 
 
Principais características da associação de capacitores em série são: 
• A tensão máxima da fonte a ser aplicada no conjunto deverá ser no máximo 
igual à soma das tensões de isolamento de cada capacitor. 
• A carga total armazenada será em função da capacitância equivalente. 
 
 
Paralelo 
 
CT = C1 + C2 + ... + Cn 
 
CT = Capacitância Total ou Capacitância Equivalente. 
Cn = Número de capacitores associados. 
 
Exemplo: 
C1 = 30 µF C2 = 25 µF C3 = 15 µF 
CT = 30 + 25 + 15 = 70 µF 
 
Principais características da associação de capacitores em paralelo são: 
• A tensão máxima da fonte a ser aplicada no conjunto deverá ser no máximo 
igual à tensão de isolamento do menor capacitor. 
• A carga total armazenada será a soma da carga armazenada por cada 
= + + Û = + + Û = Û = =
1 1 1 1 1 1 10,025 0,1 0,125 0,25 CT 4nF
CT 40 10 8 CT CT 0,25
´
= = =
+
40 10 400CT 8nF
40 10 50
= Û =
8CT CT 4nF
2
capacitor. 
 
 
Mista 
 
No caso da associação mista de capacitores devemos observar qual a primeira 
associação a ser resolvida, sempre partindo do interior para fora do circuito. 
 
Neste caso, vamos resolver os capacitores de 30 e 15 em série. 
 
 
 
Agora, vamos pegar esse resultado e fazer em paralelo com o capacitor de 20 µF. 
 
CT = 10 + 20 = 30µF 
 
 
4.3 – Carga de um capacitor 
 
Quando ligamos uma fonte de tensão a um capacitor, como no circuito abaixo, a 
armadura ligada ao polo negativo da fonte eletriza-se negativamente por contato: os 
elétrons livres se dirigem do polo negativo para a placa, carregando-a. Surge então 
um campo elétrico ao redor dela, que repele os elétrons livres da outra placa, os 
quais se deslocam para o polo positivo da fonte. Essa placa, portanto, começa a se 
carregar positivamente por indução. 
 
 
A quantidade de carga (q), em Coulomb, acumulada em um capacitor, dada a sua 
capacitância (C) em Farad e a tensão (V) sobre ele, em Volts, pode ser calculada 
através da seguinte fórmula: 
 
´
= = = µ
+
30 15 450CT 10 F
30 15 45
=q CV
Exemplo: 
Calcule a carga armazenada por um capacitor de 100 µF ligado a uma fonte de 24 
V. 
 
 
 
 
 
4.4 – Testando o Estado dos Capacitores 
 
Os capacitores podem estragar ao descarregarem uma corrente alta demais ou ao 
ficarem sem eletrólitos (o que os torna incapazes de "segurar" uma carga). As peças 
deste tipo, por sua vez, costumam estragar devido a vazamentos na sua carga 
armazenada. Há várias maneiras de testar um capacitor e ver se ele ainda funciona 
corretamente. Esses métodos são mais confiáveis para capacitores eletrolíticos de 
grande capacidade. 
 
Multímetro com Capacímetro 
• Desconecte o capacitor do circuito do qual ele faz parte. 
• Leia o valor de capacitância na sua parte externa. A unidade de medida da 
capacitância é o farad, abreviado com um "F". Você também pode encontrar a 
letra grega mu (µ), que se assemelha a um "u" em letra minúscula. Já que o 
farad é uma unidade grande, a maioria dos capacitores mede a capacitância 
em microfarads, que equivalem a 1/1000. 
• Leve o seu multímetro a essa configuração de capacitância. 
• Conecte as ponteiras do multímetro aos terminais do capacitor. Conecte a 
ponteira positiva (vermelha) ao terminal positivo do capacitor e a ponteira 
negativa (preta) ao terminal negativo. Na maioria dos capacitores, 
especialmente os eletrolíticos, o terminal positivo é mais longo do que a d0 
terminal negativo. 
• Verifique a leitura do multímetro. Se a leitura de capacitância se aproximar do 
valor expresso pelo capacitor em si, o aparelho está funcionando bem. Se o 
valor for muito menor do que aquele expresso pelo capacitor -- ou zero --, o 
aparelho está estragado. 
 
 
Multímetro Digital sem Capacímetro 
• Desconecte o capacitor do seu circuito. 
• Leve o multímetro à configuração de resistência. Ela pode ser marcada pela 
palavra "OHM" (a unidade de medida) ou pela letra grega ômega (Ω), 
abreviação de ohm. Se a resistência da unidade puder ser ajustada, leve-a a 
1000 ohm = 1K ou mais. 
- -= Û = ´ ´ = ´ = µ6 6q CV q 100 10 24 2.400 10 C 2.400 C
• Conecte as ponteiras do multímetro aos terminais do capacitor. Novamente: 
conecte a ponteira vermelha ao terminal positivo (mais longo) e a ponteira 
preta ao terminal negativo (mais curto). 
• Observe a leitura do multímetro. Anote o valor de resistência inicial, se quiser.Esse valor logo se inverterá ao que era antes de você ter conectado as peças 
vermelha e preta. 
• Desconecte e reconecte o capacitor várias vezes. Você verá os mesmos 
resultados gerados no primeiro teste. Se isso acontecer, o capacitor estará 
funcionando. No entanto, se o valor de resistência não mudar nesses testes, 
o capacitor estará aberto. 
 
 
Multímetro Analógico 
• Desconecte o capacitor do seu circuito. 
• Leve o multímetro à configuração de resistência. Assim como com o 
multímetro digital, pode haver uma marcação de "OHM" ou uma letra ômega 
(Ω) no local. 
• Conecte as ponteiras do multímetro aos terminais do capacitor. Ponteira 
vermelha no terminal positivo (mais longo), ponteira preta no terminal negativo 
(mais curto). 
• Observe os resultados. Os multímetros analógicos usam uma agulha para 
exibir os seus resultados. O comportamento dessa agulha determina a 
qualidade do capacitor. 
§ Se, no início, a agulha mostrar um valor de resistência baixo e 
gradualmente se mexer para a direita, o aparelho estará bom. 
§ Se a agulha mostrar um valor de resistência baixo e não se mexer, o 
capacitor terá sofrido um curto. Você deverá trocá-lo. 
§ Se a agulha não mostrar qualquer valor de resistência (ou mostrar um 
valor alto) e não se mexer para a direita, o capacitor estará aberto. 
§ Se a agulha mostrar uma resistência fixa, o capacitor está em fuga. 
 
 
Obs.: Antes de efetuar qualquer um dos métodos citados acima, não esquecer de 
descarregar o capacitor dando um curto em seus terminais, com todo o cuidado. 
 
 
 
 
 
 
 
Links para acesso aos vídeos do YouTube 
 
https://www.youtube.com/watch?v=TcBYPAjmTII – Conceito de Capacitores 
 
https://www.youtube.com/watch?v=EBSpmPwo6VQ – Tipos e Aplicações 
 
https://www.youtube.com/watch?v=Z7h9e0ybLO0 – Carga e Descarga 
 
https://www.youtube.com/watch?v=1AV4nTfIrts – Teste do Estado dos Capacitores 
com Multímetro Digital. 
 
https://www.youtube.com/watch?v=rN2z-rYtZDU – Teste do Estado dos Capacitores 
com Multímetro Analógico.