maquinas_e_comandos_eletricos

de um conjunto de placas dielétricas de mica alternadas por folhas
metálicas
condutoras. O conjunto é entao encapsulado em um molde de resina fenólica.
 O capacitor de vidro é caracterizado por camadas alternadas de folhas de alumínio e tiras de
vidros, agrupadas até que seja obtida a estrutura do capacitor desejado. A construção é então fundida em
um bloco monolítico com a mesma composição do vidro usado como dielétrico.
 O capacitor eletrolítico consiste de duas placas separadas por um eletrólito e um dielétrico. Este
tipo de capacitor possui altos valores de capacitância, na faixa de aproximadamente 1 � F até milhares de
� F. As correntes de fuga são geralmente maiores do que aos demais tipos de capacitores.
Aplicações de Capacitores:
 Capacitores são utilizados em circuitos de potência de CA para a correção de fator de potência e
como defasadores para circuitos de partida em motores de indução monofásicos.
 Em circuitos de CC, são utilizados em fontes de alimentação para a filtragem e em circuitos
osciladores ou temporizadores. Também encontram aplicações em circuitos digitais.
Existem ainda aplicações especiais que exploram as propriedades da capacitância.
Por exemplo, a característica de armazenar energia faz do capacitor um dispositivo muito útil para a
geração de uma corrente elevada num intervalo de tempo extremamente curto.
 A capacidade de um capacitor se opor a qualquer variação de tensão o torna muito útil como
supressores de arcos ou ruídos. Normalmente, quando uma chave é aberta, existe uma formação de arco
nos contatos das chaves. Um capacitor conectado em paralelo
com o contato, como na Figura ao lado, absorve a energia que
causa o arco. O resistor R é necessário para evitar a soldagem
dos contatos quando a chave for fechada e a descarga do
capacitor.
Indutor:
Considere a bobina da Figura (a)abaixo. Quando a chave é fechada, a corrente tende a crescer, causando o
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aumento do fluxo. O crescimento da corrente não é instantâneo. Em outras palavras, uma força-contra-
eletromotriz, fcem, _e induzida de forma a se opor ao crescimento da corrente.
Considerando-se o núcleo de ar, ou outros materiais não-magnéticos, a característica N_ x i é linear.
 O produto de N por � é denominado fluxo concatenado (representado por � ). A constante de
proporcionalidadeque relaciona o fluxo concatenado e a corrente, isto é, a inclinação da reta, é defiida
como indutância (L):
 A unidade de indutância é weber por ampere, que é definida como um henry.
Para o núcleo de material magnético a característica N_ x i deixa de ser linear e na prática esta curva é
representada em função da densidade de fluxo (B) e intensidade de campo (H).
 As grandezas N e i se relacionam respectivamente com as grandezas B e H, conforme as Equações
abaixo:
Sendo que:
Assim sendo, temos finalmente que:
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Aplicações de indutores:
São várias, mas podemos destacar bobinas de válvulas solenóides, contatores, relés, reatores de
lâmpada, enrolamento de motores e geradores, transformadores, etc..
Praticamente tudo o que envolve campo magnético, envolve de alguma forma indutores.
O chaveamento de indutores é o responsável pelo aparecimento dos arcos elétricos que danificam
os contatos dos contatores e dos relés.
Transitórios
Quando energizamos um circuito contento indutores ou capacitores, durante os primeiros instantes
de tempo a corrente e a tensão podem variar significativamente, buscando uma condição de equilíbrio. O
tempo necessário para que esta condição de equilíbrio é chamado de Transitório. Encerrada a fase do
transitório temos a fase do regime permanente, ou seja, a fase onde o circuito exibe o comportamento
esperado do ponto de vista de tensão e corrente.
Circuitos RL(Resistor e Indutor) em CC:
 Num circuito RL como abaixo, temos que a corrente não pode subir instantaneamente ao ligar a
chave do circuito. Isto ocorre porque a indutância se opõe a variações bruscas de corrente, gerando uma
tensão nos terminais da bobina que se opõe a tensão da fonte, limitando a corrente. Esta tensão é a força-
contra eletromotriz, e que na corrente contínua somente ocorre no transitório. Na fase de regime o indutor
exibe apenas a resistência dos fios da bobina. Abaixo e à direita temos a evolução da corrente ao longo do
tempo.
Circuitos RC(Resistor e Capacitor) em CC:
Num circuito RC como o da figura abaixo, a tensão sobre o capacitor não pode subir abruptamente
quando a chave do circuito é fechada. Isto ocorre porque a capacitância se opõe a variações abruptas de
tensão. Assim sendo, a tensão deve subir de forma gradual, até atingir a tensão da fonte, que é quando
termina o transitório. Neste caso a corrente é impulsiva, isto é, elevada no início mas com decaimento
gradual. Encerrado o transitório, a corrente será nula. Abaixo e à direita, temos a evolução da tensão sobre
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o capacitor ao longo do tempo.
Circuitos RL em CA:
Num circuito como abaixo, temos que no instante inicial da energização do circuito, surge uma
corrente senoidal com um valor de pico um pouco mais elevada que a normal, e que retoma o valor correto
após o transitório inicial.
 Encerrada o período do transitório, percebemos que se estabelece uma corrente senoidal com
amplitude menor que a da tensão e com uma certa defasagem entre elas, sendo que a corrente está atrasada
em relação à tensão. O valor da corrente e a defasagem dependem de R e de L. Assim, temos que a o valor
corrente e a defasagem são dadas por:
 Circuitos RC em CA:
Num circuito como abaixo, temos que no instante inicial da energização do circuito, surge uma
corrente senoidal com um valor de pico um pouco mais elevada que a normal, e que retoma o valor correto
após o transitório inicial.
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Encerrada o período do transitório, percebemos que se estabelece uma corrente senoidal com
amplitude menor que a da tensão e com uma certa defasagem entre elas, sendo que a corrente está
adiantada em relação à tensão. O valor da corrente e a defasagem dependem de R e de C. Assim, temos que
a o valor corrente e a defasagem são dadas por:
Impedância:
Em CC, tinhamos que a Lei de Ohm relacionava a tensão e a corrente pelo valor da resistência do
circuito, sendo que o capacitor e o indutor tinham participações especiais apenas nas fases de transitório.
Entretanto em CA, temos que a Lei de Ohm somente relaciona a tensão e a corrente pelo valor da
resistência quando o circuito é puramente resistivo, ou seja, quando não há indutâncias e nem
capacitâncias. Quando se trata de um circuito RL ou RC, temos que as correntes devem ser calculadas pelas
fórmulas apresentadas. Podemos verificar que as tensões e as correntes se relacionam segundo constantes
que envolvem os valores da resistencia, da indutãncia e da capacitância. A constante que relaciona a tensão
e a corrente em CA é chamada de impedância, simbolizada pela letra Z e medida em Ohms:
No nosso caso, temos para o circuito RL e RC as seguintes impedâncias:
Note que a impedância compõem-se da soma da resitência ao quadrado mais um outro termo que
depende da frequência e depende de L e de C respectivamente. Estes termos são chamados de reatância
indutiva XL e reatância capacitiva XC respectivamente, sendo que ambas são medidas em Ohms e
definidas pelas fórmulas abaixo:
Pela fórmula, percebe-se que a reatância indutiva aumenta com a frequência enquanto que a
reatância capacitiva diminui com a frequência.
Do ponto de vista fasorial, pode-se verificar que a capacitância adianta a corrente enquanto que a
indutância atrasa a corrente, como verifica-se no gráfico abaixo:
Circuito RL Circuito RC
Observe ainda, que caso a indutância L e a capacitância C fossem nulas, ou seja, o circuito fosse
puramente resisitivo, a impedância