1 - APLICAÇÃO DOS CAPACITORES EM CIRCUITOS ELÉTRICOS

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
 
 
 
 
TRABALHO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS I
 
 
 
APLICAÇÃO DOS CAPACITORES EM CIRCUITOS ELÉTRICOS 
DEDICADOS
 
 
 
 
Integrantes: 
Gabriel André Melegari de Castro e Silva
 
Gustavo Carvalho da Silva
 
Lucas Alfradique Ramalho
 
Lucas Santos da Silva
 
Raphael da Silva Ribeiro
 
William Stelling de Oliveira
 
 
 
Prof:
 
Cesar Reis 
 
	CAPACITOR 
Os capacitores são componentes eletrônicos capazes de armazenar carga elétrica. O estudo dos seus princípios fundamentais está ligado à eletrodinâmica. Esses componentes armazenam a energia eletrostática em um campo elétrico, usando placas condutoras e um material isolante que fica entre elas. Internamente o capacitor acumula um desequilíbrio de cargas, que estão concentradas nas superfícies equipotenciais.
 COMPOSIÇÃO
Os capacitores possuem parâmetros que determinam seus níveis de potencialidade. Em outras palavras, esses parâmetros, denominados capacitância, determina a quantia de carga que ele pode armazenar.
A unidade de medição da capacitância é o Farad (F). Porém, grande parte dos capacitores possuem subunidades como microFarad (uF ou 10-6), nanoFarad (nF ou 10-9) ou picoFarad (PF ou 10-12). Isso porque uma unidade de Farad (1F) é uma capacitância muito grande. Quanto maior é a capacitância, maior é o capacitor. Há imprimido nele informações sobre a tensão máxima que ele pode aguentar.
ESTRUTURA FÍSICA 
A sua estrutura física é composta por duas placas metálicas paralelas de área A separadas por um dielétrico. 
Quando conectamos uma fonte de tensão nos terminais do capacitor, uma placa fica carregada com uma carga q positiva, quando a outra fica carregada negativamente com uma carga -q. Dizemos, então, que o capacitor está carregado e que o total de carga armazenado (q) é diretamente proporcional à tensão V aplicada.
		 q = C.v
		Onde C é chamado de capacitância e é medida em farads (F).
CAPACITÂNCIA 
Como a gente viu pela equação acima, a capacitância é a razão entre a carga que está armazenada no capacitor pela diferença de potencial entre as suas placas. Mas apesar disso tudo, ela não depende de q ou v, e sim das dimensões físicas do capacitor.
 TIPOS DE CAPACITORES E SUAS CARACTERÍSTICAS
Capacitores Eletrolíticos:
Seus eletrodos são folhas de alumínio separadas entre si por Al2O3 (óxido de alumínio);
 Essas armaduras estão embebidas em um eletrólito líquido (que provê a distribuição superficial de cargas na presença de campo elétrico). Com o passar do tempo o eletrólito seca e isso reduz a capacidade de armazenamento do dispositivo, causando mau funcionamento do circuito;
Possuem formato cilíndrico não uniforme (são mais largos na parte superior);
Suas dimensões variam de acordo com sua capacitância e nível máximo de tensão suportado;
Possuem polaridade definida a qual não pode ser invertida (caso isso aconteça, o dielétrico é rompido e o capacitor entra em curto-circuito, quando então incha ou explode se a tensão aplicada incorretamente apresentar um valor grande);
Capacitâncias da ordem de µF (10-6 F);
 Utilizados em filtros, acoplamentos em circuitos de baixa frequência ou em circuitos temporizadores.
Capacitores de Poliéster:
Seus eletrodos são folhas de papel metálico finas, pelos quais distribuem-se as cargas;
O material dielétrico é constituído de poliéster (cuja espessura é pequena) que separa entre si as armaduras;
Os primeiros modelos apresentavam listras coloridas pelo corpo, sendo chamados de “zebrinhas”. Atualmente apenas contêm especificações técnicas inscritas acima de seus invólucros;
Não possuem polaridade definida;
Capacitâncias da ordem de 1 nF (ou kpF) a 2,2 nF, onde 1 nF = 10-9 F;
Utilizados em circuitos que trabalham com altas frequências. 
Capacitores Cerâmicos: 
Seus eletrodos são bases de prata vaporizada dos dois lados de uma pastilha cerâmica aonde as cargas ficam distribuídas em quantidade;
O material dielétrico é a própria cerâmica que separa as armaduras, sendo que os terminais são conectados após desengordurar a superfície quando então será aplicada resina para proteção e isolamento adequados;
 Não possuem polaridade definida;
Capacitâncias da ordem de pF (10-12 F);
Utilizados em circuitos com altas frequências, aonde as perdas devem ser mínimas e a estabilidade da capacitância é fundamental.
APLICAÇÕES EM CIRCUITOS ELÉTRICOS
Os capacitores são empregados nos mais variados circuitos elétricos e desempenham sempre um papel muito importante, que é o de armazenar cargas elétricas para depois descarregá-las em um determinado momento específico. Eles são utilizados, por exemplo, em circuitos retificadores, circuitos ressonantes e em divisores de freqüências. 
Câmeras fotográficas e TVs
As câmeras precisam ter um flash, e são as pilhas que desempenham a função de carregá-lo com energia durante alguns segundos. No entanto, na hora de tirar a foto, apenas um capacitor pode fazer o descarregamento de toda a carga no bulbo do flash de maneira instantânea.
Como você sabe, o potencial de um capacitor é muito grande, e toda a energia armazenada pode ser extremamente perigosa. Por esse motivo os fabricantes imprimem advertências sobre o uso do flash em câmeras. O mesmo acontece com as TVs, que possuem grandes capacitores, que tirariam a vida de uma pessoa facilmente com sua carga. Por isso, a abertura desses aparelhos só deve ser feita por especialistas.
Criação de Osciladores  
Outra aplicação muito comum é na criação de osciladores. Para isso, os capacitores são combinados com os indutores. Outra função recorrente é o bloqueio de correntes contínuas (CC). Isso pode ser analisado com a ajuda de pilhas. Ao se conectar com capacitores, elas deixam de fluir corrente entre seus pólos se o capacitor estiver carregado. E isso pode ocorrer instantaneamente se o capacitor for pequeno.
Eles também podem eliminar ondulações, como em casos de uso de CC em linhas. Se ela possui diversos picos e ondulações, um capacitor grande pode uniformizar a ondulação com a diminuição de picos e preenchimento de vales.
Transmissões de Rádio
Os capacitores estão presentes nas transmissões de rádio em freqüência determinada. As estações enviam ondas que são captadas por antenas de aparelhos eletrônicas transmissores. As antenas têm a capacidade de sintonizar as diversas estações (cada uma possui uma freqüência determinada), porque possuem um receptor que se utiliza do circuito ressonante.
Para que uma pessoa possa ouvir a transmissão de uma estação, é preciso que exista uma transformação de correntes. O circuito ressonante muda a corrente alternada para corrente contínua, e, para isso, usa um capacitor variável que fica em paralelo com a bobina.
Quando alguém usa o botão do rádio para mudar de estação, o receptor ajusta o aparelho transmissor. Isso porque é preciso captar o comprimento de onda que as emissoras de rádio transmitem. Todo esse processo é feito graças aos valores distintos de capacitância do capacitor.
Exercícios
1) Um capacitor foi conectado a uma bateria de ddp 12V por meio de fios de resistência elétrica nula. Sabendo que a capacitância vale C = 6 micro farad, responda: 
a) Qual será a carga acumulada nas placas do capacitor, em micro coulomb?
b) Qual a energia, em J, acumulada no capacitor carregado?
2) Duplicando-se a diferença de potencial entre as placas de um capacitor, é CORRETO afirmar que:
 
a) a carga e a capacitância do capacitor também são duplicadas 
b) a carga e a capacitância do capacitor permanecem constantes 
c) a carga do capacitor é duplicada, mas sua capacitância permanece constante 
d) a carga e a capacitância do capacitor são reduzidas à metade dos valores iniciais 
e) a carga do capacitor é duplicada, e sua capacitância é dividida pela metade
3) Um capacitor consegue armazenar cargas de até 1 nC para uma diferença de potencial entre suas placas de 1 mV. Indique, entre as alternativas abaixo, o módulo da capacitância desse dispositivo:a) 3.10-3 F
b) 1.10-6 F 
c) 1.10-3 F 
d) 5.10-6 F 
e) 4.10-5 F
4) Um capacitor de um circuito de televisão tem uma capacitância de 1,2μF. Sendo a diferença de potencial entre seus terminais de 3.000V, a energia que ele armazena é:
5) Você dispõe de um capacitor de placas planas e paralelas. Se dobrar a área das placas e dobrar a separação emtre elas, a capacitância original ficará:
a) inalterada        
b) multiplicada por dois        
c) multiplicada por quatro        
d) dividida por dois        
e) dividida por quatro
4) energia armazenada — W=C.U2/2=1,2.10-6.(3.103)2/2 — W=1,2.10-6.9.106 /2 — W=5,4J
5) Letra A
dobrando a área, a capacitância C também dobra — dobrando d, a capacitância C fica reduzida à metade
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	 
https://pt.nctodo.com/dedicated-electrical-circuits
http://coral.ufsm.br/cograca/graca4_1.pdf
http://www.portaleletricista.com.br/capacitores-e-suas-aplicacoes/