Capacitores: Armazenamento de Energia Elétrica

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UNIFEB – ENGENHARIAS: MECÂNICA - QUIMICA - PRODUÇÃO 
FISICA GERAL E EXPERIMENTAL III 
PROFESSOR: SALMEN SALEME GIDRÃO 
 
CAPACITORES 
Um capacitor é um dispositivo utilizado em circuitos elétricos que tem como 
função armazenar cargas elétricas e consequente energia eletrostática, ou elétrica.Também 
chamado de condensador, é constituído de duas dois elementos condutores denominados 
armaduras separadas entre si e onde existe um material é denominado dielétrico. 
O Dielétrico é uma substância isolante que possui alta capacidade de resistência ao 
fluxo de corrente elétrica e sua utilização apresenta inúmeras funções sendo que com o 
dielétrico é possível colocar as placas dos condutores muito próximas entre si sem o risco 
de que eles entrem em contato. 
 
Qualquer substância que for submetida a uma intensidade muito alta de campo 
elétrico pode ser tornar condutor, por esse motivo é que o dielétrico é mais utilizado do que 
o ar como substância isolante, pois se o ar for submetido a um campo elétrico muito alto 
ele acaba por se tornar condutor. 
Os capacitores são utilizados nos mais variados tipos de circuitos elétricos, nas 
máquinas fotográficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. Eles podem ter o 
formato cilíndrico ou plano, dependendo do circuito ao qual ele está sendo empregado. 
 
Capacitância 
 
É denominada capacitância C a propriedade que os capacitores têm de armazenar 
cargas elétricas na forma de campo eletrostático, e ela é medida através do quociente entre 
a quantidade de carga (Q) e a diferença de potencial (V) existente entre as placas do 
capacitor, matematicamente fica da seguinte forma: 
 
 
o Sistema Internacional de Unidades, a unidade de capacitância é o farad (F), no entanto 
essa é uma medida muito grande e que para fins práticos são utilizados valores expressos 
em microfarads (μF), nanofarads (nF) e picofarads (pF). A capacitância de um capacitor de 
placas paralelas, ao ser colocado um material dielétrico entre suas placas, pode ser 
determinado da seguinte forma: 
 
Onde: 
εo é a permissividade do espaço; 
A é a área das placas; 
d é a distância entre as placas do capacitor. 
 
Tipos de capacitores 
O capacitor de cerâmica consiste de um tubo ou disco de cerâmica de constante dielétrica 
na faixa de 10 a 10.000. Uma fina camada de prata é aplicada a cada lado do dielétrico. 
Este tipo de capacitor é caracterizado por baixas perdas, pequeno tamanho e uma 
conhecida característica de variação de capacitância com a temperatura. 
O capacitor de papel consiste de folhas de alumínio e papel kraft (normalmente 
impregnado com graxa ou resina) enroladas e moldadas formando uma peça compacta. Os 
capacitores de papel são disponíveis na faixa de 0,0005 a aproximadamente 2 . 
O capacitor de filme plástico é bastante similar ao capacitor de papel, na sua forma 
construtiva. Dielétricos de filme plástico, com poliéster ou polietileno, separam folhas 
metálicas usadas como placas. O capacitor é enrolado e encapsulado em plástico ou metal. 
O capacitor de mica consiste de um conjunto de placas dielétricas de mica alternadas por 
folhas metálicas condutoras. O conjunto é então 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 até milhares de . As correntes de fuga são geralmente maiores do que aos demais 
tipos de capacitores. 
 
 
 
Determinação da energia armazenada por um capacitor 
Considere a carga adquirida por um capacitor em função de sua capacitância: 
Q= C.V 
 
Derivando esta equação 
 Tem- 
 
A energia instantânea pode ser determinada por: 
 
que resulta: