Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1- Introdução: Capacitor ou condensador é um componente que armazena energia na forma de um campo eletrostático, e lá permanece durante certo tempo mesmo que não for alimentado eletricamente. Os capacitores são constituídos de duas placas metálicas chamadas de armaduras e são separas por um isolante denominado dielétrico. Eles são utilizados em quaisquer tipos de dispositivos eletrônicos e podem apresentar forma plana, cilíndrica, esférica, etc.[1] 2 - História Em outubro de 1745, Ewald Georg von Kleist, descobriu que uma carga poderia ser armazenada, conectando um gerador de alta tensão eletrostática por um fio a uma jarra de vidro com água, que estava em sua mão. A mão de Von Kleist e a água agiram como condutores, e a jarra como um dielétrico (mas os detalhes do mecanismo não foram identificados corretamente no momento). Von Kleist descobriu, após a remoção do gerador, que ao tocar o fio, o resultado era um doloroso choque. Em uma carta descrevendo o experimento, ele disse: "Eu não levaria um segundo choque para o reino de França". No ano seguinte, na Universidade de Leiden, o físico holandês Pieter van Musschenbroek inventou um capacitor similar, que foi nomeado de Jarra de Leyden. Daniel Gralath foi o primeiro a combinar várias jarras em paralelo para aumentar a capacidade de armazenamento de carga. Benjamin Franklin investigou a Jarra de Leyden e "provou" que a carga estava armazenada no vidro, e não na água como os outros tinham suposto. Ele também adotou o termo "bateria", posteriormente aplicada a um aglomerado de células eletroquímicas. Jarras de Leyden foram utilizados exclusivamente até cerca de 1900, quando a invenção do wireless (rádio) criou uma demanda por capacitores padrão, e o movimento constante para frequências mais altas necessitavam de capacitores com baixa capacitância. No início capacitores também eram conhecidos como condensadores, um termo que ainda é utilizado atualmente. O termo foi usado pela primeira vez por Alessandro Volta em1782, com referência à capacidade do dispositivo de armazenar uma maior densidade de carga elétrica do que um condutor normalmente isolado. [2] 3 – Tipos de capacitores Para que haja um campo elétrico uniforme é necessário que haja uma interação específica, limitando os possíveis formatos geométricos de um capacitor, assim alguns exemplos de capacitores são: [3] Capacitores planos: Figura 1: Capacitores planos Capacitores cilíndricos Figura 2: Capacitores cilíndricos Simbologia eletrônica: Exemplo de um capacitor 4 – Capacitância A capacitância ou capacidade é a grandeza elétrica de um capacitor, que é determinada pela quantidade de energia elétrica que pode ser armazenada em si por uma determinada tensão e pela quantidade de corrente alternada que atravessa o capacitor numa determinada frequência. Sua unidade é dada em Farad (símbolo F), que é o valor que deixará passar uma corrente de 1 ampere quando a tensão estiver variando na razão de 1 volt por segundo. A capacitância pode ser medida pela seguinte fórmula: Onde q é a quantidade de carga, dada em Coulomb e U é o potencial eletroestático, dado em Volts. Quanto maior for o material, maior capacitância ele terá. Tensão elétrica ou diferencial de potencial (ddp) A tensão elétrica pode ser definida como a diferença de potencial entre dois pontos. Ou seja, a quantidade de energia gerada para movimentar uma carga elétrica, portanto, o gerador necessita liberar energia elétrica para movimentar uma carga eletrizada. A partir daí, a fórmula para calcular a tensão é: U = Eel / Q Onde: U= Tensão elétrica Eel= Energia elétrica Q= Quantidade de carga eletrizada Outra fórmula para calcular a tensão elétrica é a partir da energia elétrica utilizada e quantidade de carga: V = J / C Onde: J= Joule C= Coulomb A unidade de tensão será dada em J/C Também é possível calcular a tensão elétrica de um circuito tendo as grandezas de corrente e resistência: V= I.R Onde: V= tensão elétrica I= corrente elétrica R= resistência elétrica Se analisarmos mais profundamente para calcular a tensão, poderemos calcular também através da potência elétrica: V= P/I Onde: P= potência elétrica I= corrente elétrica [4] 5 - Aplicação no Laboratório de Física III 6 - Conclusão Em circuitos eletrônicos alguns componentes necessitam que haja alimentação em corrente contínua, enquanto a fonte está ligada em corrente alternada. A resolução deste problema é um dos exemplos da utilidade de um capacitor. Este equipamento é capaz de armazenar energia potencial elétrica durante um intervalo de tempo, ele é construído utilizando um campo elétrico uniforme. Um capacitor é composto por duas peças condutoras, chamadas armaduras e um material isolante com propriedades específicas chamado dielétrico. [3] 7 - Bibliografia [1] Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/capacitor-ou-condensador/> Acessado em: 10/06/2015. [2] Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Capacitor> Acessado em: 10/06/2015. [3] Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrodinamica/capacitores.php> Acessado em: 10/06/2015. [4] Disponível em: <http://guiadoestudante.abril.com.br/estudar/fisica/resumo-fisica-capacitancia-tensao-eletrica-646802.shtml> Acessado em: 10/06/2015.
Compartilhar