Capacitores seus conceitos, aplicações, especificações, tipos e identificação

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@malu.eng 
 
O capacitor tem como função armazenar energia em um campo elétrico, e dependendo da aplicação essa 
propriedade é utilizada de diferentes formas. 
A composição dele é formada por duas placas condutores (eletrodos) separadas por um material isolante 
(dielétrico), e nelas são ligadas aos terminais de conexão dos dispositivos. 
 
 
Existe diferentes formas de se utilizar um capacitor, será citado abaixo algumas delas. 
Descarga de energia armazenada 
❖ Um exemplo dessa aplicação é em flash de máquina de fotografar; 
 Inicialmente o circuito eletrônico que controla o flash carrega uma grande quantidade de 
energia no capacitor; 
 Quando é acionado o flash toda a energia armazenada é transferida para uma lâmpada; 
❖ Durante um curto período o capacitor tem a capacidade de fornecer uma energia bastante alta; 
Bloqueio de sinais CC 
❖ Característica funcional do capacitor; 
❖ Depois que ocorre o processo de carga não circula mais corrente continua pelos terminais, por isso em 
alguns circuitos o capacitor é usado como uma forma de bloqueio; 
Filtragem 
❖ Uma das funções principais; 
❖ Usado para filtrar um ruido produzido por um equipamento ou externo a ele; 
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Estabilização de energia 
❖ Quando se vai fazer a conversão de uma corrente alternada para uma continua se usa capacitores que 
auxiliam a estabilizar essa energia; 
❖ Existe um circuito eletrônico especifico para esse uso que se chama retificador, que contém capacitores 
em sua composição; 
❖ Quando o capacitor tem esse propósito significa que em parte do circuito eles estão absorvendo 
energia e em outra fornecendo; 
 
A capacitância é a propriedade que define um capacitor, já que ela significa a quantidade de energia que o 
capacitor pode armazenar. Tem como unidade o farad. 
Fórmula da capacitância 
 
Significado das letras na fórmula 
 
 
 
 
Capacitância Nominal 
❖ Assim como os resistores os capacitores têm seus valores distribuídos em séries; 
❖ Normalmente é dada entre pF e mF; 
❖ Existe supercapacitores que tem valores na ordem de alguns Farady; 
Tolerância 
❖ É a variação que o valor da capacitância poder ter; 
❖ Existe capacitores que possuem até 80% de tolerância, um valor bem alto se comparado aos resistores; 
𝐶 = 𝜀
𝐴
𝑑
 
A = área da placa em m2 
D = distância entre as placas em m 
ε = permissividade do material para o vácuo, ε = 8,85 x 10-12 C2/J٠m 
 
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❖ Além da tolerância um fator que deve ser levado em consideração é que a capacitância ao longo do 
tempo diminui; 
Tensão de trabalho 
❖ Determina as tensões máximas em que o capacitor pode trabalhar; 
❖ Os valores mais comuns são: 10V, 16V, 25V, 35V, 50V, 63V, 100V, 160V, 250V, 400V e 1000V; 
❖ Quando o capacitor opera acima da tensão determina pode ocorrer uma danificação no mesmo; 
❖ Não é recomendado trabalhar muito próximo ao valor máximo; 
Corrente de Fuga 
❖ Apesar de utilizar um material isolante sempre passa uma certa corrente de fuga pelo dielétrico; 
❖ O valor dessa corrente é especificado no manual do produto; 
❖ Quando um capacitor é danificado existe o aumento dessa corrente de fuga, ocasionando assim um 
aumento na temperatura e uma falha mais rápida; 
Temperatura de Trabalho 
❖ Indica a faixa de temperatura em que o capacitor pode operar; 
❖ Esse valor está relacionado a temperatura do equipamento, não a ambiente; 
❖ Possui um aspecto importante em relação a vida útil; 
❖ Na aplicação de capacitores eletrolíticos é preciso ter uma atenção maior a essa especificação; 
Vida útil 
❖ Os capacitores tem vida útil, significa que depois de um certo tempo eles param de funcionar; 
❖ A vida do capacitor se torna bem curta quando é operado próximo da temperatura, tensão e corrente 
máxima; 
❖ Capacitores eletrolíticos 
 Têm uma vida de até 2000h quando operado próximo dos seus valores máximos; 
 Normalmente são operados em temperaturas muito mais baixas do que a máxima; 
 Fórmula da Vida útil 𝐿 = 𝐿0٠2
𝑇𝑚𝑎𝑥 − 𝑇
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Coeficiente de temperatura 
❖ Especifica a variação da capacitância conforme a temperatura; 
❖ Geralmente especificado em ppm/ºC; 
❖ Dependendo do dielétrico usado o aumento da temperatura faz a capacitância aumentar ou diminuir; 
ESR (resistência série equivalente) 
❖ Em um modelo padrão de capacitor se espera que apenas seja encontrado um capacitor com um valor 
de capacitância, contudo existe situações onde se aparece um resistor em série; 
❖ O valor da resistência é especificado no manual e tem dependência da frequência; 
❖ Em circuito CA 
 O valor do resistor pode fazer com que a corrente sofra uma elevação na sua ondulação; 
 Sua influência é mais evidente em circuitos com frequência mais altas; 
 Para aplicações de potência as perdas no capacitor são determinas em função da corrente 
eficaz e do valor do resistor; 
 
Capacitores Cerâmicos 
❖ Os principais e mais comuns; 
❖ Possui duas versões: 
 PTH  Possui o valor de capacitância inscrita; 
 SMD  Não possui uma identificação, por isso é necessário fazer a medição para saber; 
❖ São fáceis de fabricar, mas normalmente apresentam baixo valor de capacitância; 
❖ Dependendo do material dielétrico eles possuem uma forte variação da capacitância em relação a 
temperatura; 
 
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Capacitores Eletrolíticos 
❖ Construção: 
 São formados por duas folhas de alumínio, que operam como placas; 
 Uma das folhas é anodizada, nesse processo é formado um oxido na placa que atua como 
dielétrico; 
 A outra placa tem uma folha de papel isolante impregnada e um líquido condutor em cima; 
❖ Na sua maioria são polarizados, por isso a princípio eles só podem ser aplicados em circuitos de corrente 
continua; 
 Sempre tem uma indicação onde está localizado os terminais 
❖ Existe uma construção uma pouco mais complexa que permite a utilização desses capacitores em 
circuitos de corrente alternada, normalmente eles são aplicados como capacitores de partida de motor; 
❖ Em relação a capacitância eles possuem uma maior variação se comparado aos cerâmicos, podendo ser 
encontrado valores maiores; 
❖ Capacitores de tântalo: 
 Capacitores eletrolíticos que substituem o alumínio por tântalo; 
 São mais compactos e superiores em relação a temperatura e frequência de operação; 
 Não é tão usado quanto os eletrolíticos normais; 
 
Capacitor de Filme Metálico 
❖ Tem como componente duas folhas de alumínio que formam os eletrodos e um material plástico entre 
elas, que é o dielétrico; 
❖ A vantagem desse tipo de capacitor é que pode ser usado tanto em corrente continua quanto alternada; 
❖ A densidade de capacitância é menor do que os capacitores eletrônicos, mas continua sendo maior do 
que os cerâmicos; 
❖ Muito aplicado como sendo filtro de entrada de equipamentos eletrônicos; 
 
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Código de Cores 
❖ Não é muito utilizado, já que os capacitores normalmente são maiores e possuem suas especificações 
no próprio corpo do componente; 
❖ Tabela: 
 
Inscrição no Corpo 
❖ Forma mais comum de se identificar um capacitor; 
❖ Possui o valor da capacitância, tensão de operação e até a temperatura; 
Código Numérico 
❖ Normalmente é usado em capacitores cerâmico; 
❖ Nesse código o primeiro e o segundo dígito representam o valor e o terceiro o multiplicador; 
❖ Quando aparece um quarto dígito é a tolerância;