Eletricidade e Eletrônica na Prática Capacitores. Prof. César M. V. Benítez

Eletricidade e Eletrônica na Prática

Capacitores

Capacitores

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Componente passivo

utilizado em várias aplicações

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Armazena energia.

○ Carga de uma corrente aplicada é armazenada no Capacitor. ○ Depois, é liberada para o circuito

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Algumas aplicações:

○ Capacitor de Flash de Câmera digital ○ Filtros em fontes de alimentação

○ Filtros, acoplamento de sinal CA (bloqueio de sinal CC), etc.

Câmera Samsung W35F (iFixit)

Capacitores

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Capacitores tem, geralmente, 2 terminais. Alguns tipos são polarizados.

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Capacitância (C):

indica a “quantidade” de carga que o capacitor pode armazenar

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Unidade:

Farad [F]

●

Valores típicos:

●

Ver “Supercapacitores”

Fonte: Adaptado de http://blog.perautomacao.com.br/

(ou megacapacitores /

ultracapacitores)

Tipos de capacitor

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Há vários tipos, de acordo com o material, aplicação, …

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Provavelmente, os tipos mais utilizados:

Eletrolítico, Cerâmico e de Poliéster

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Capacitor eletrolítico: capacitor polarizado

○ utilizado em várias aplicações: fontes de alimentação, filtros, osciladores, etc.

○ Possui polaridade (ver terminal negativo)

○ Especificações:

■ Tensão de trabalho máxima

■ Capacitância [Geralmente em μF]

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Importante:

Tipos de capacitor

Tipos de capacitor

Capacitor Eletrolítico -

Leitura da Capacitância (nominal) e tensão máxima de

Trabalho:

C = 470 μF

Tensão de trabalho máxima = 200V Acima deste valor de tensão, o Capacitor pode queimar!

Tipos de capacitor

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Capacitor cerâmico:

○ Não possui polaridade!

Tipos de capacitor

○ Leitura do valor da Capacitância:

1o dígito (1) 2o dígito (0) Multiplicador (103₎

C = 10 *10

pF = 10000 pF =

10 𝜂F

Tipos de capacitor

Tipos de capacitor

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Capacitor de poliéster:

○ Não possui polaridade!

Tipos de capacitor

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Capacitor de Poliéster

- Leitura da Capacitância e Tensão de trabalho

máxima (Exemplos)

- Este capacitor tem o mesmo código utilizado em capacitores cerâmicos. Capacitância:

C = 10 *105 pF = 1μF

- Tolerância: J (5%)

Tipos de capacitor

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Capacitor de Poliéster

- Leitura da Capacitância e Tensão de trabalho

máxima (Exemplos)

- Este capacitor não tem o mesmo código utilizado em capacitores cerâmicos. Capacitância:

C = μ1 F = 0,1μF = 100𝜂F

- Tolerância: K (10%)

- Tensão de trabalho máxima: 63V

Tipos de capacitor

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Capacitor de Poliéster

- Leitura da Capacitância e Tensão de trabalho

máxima (Exemplos)

- Este capacitor não tem o mesmo código utilizado em capacitores cerâmicos. Capacitância:

C = 0,33μF = 330𝜂F

- Tolerância: F (verificar!)

- Tensão de trabalho máxima: 400V

Tipos de capacitor

●

Capacitor de Poliéster

- Leitura da Capacitância e Tensão de trabalho

máxima (Exemplos)

- Este capacitor não tem o mesmo código utilizado em capacitores cerâmicos. Capacitância:

C = 10μF

- Tolerância: 10%

- Tensão de trabalho máxima: 600V Capacitor Axial

Tipos de capacitor

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Há outros tipos, como capacitor de Tãntalo, Mica,

papel, etc.

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Também há capacitores variáveis (ajustáveis):

○ Capacitor trimmer (ou preset) - semelhante ao trimpot:

Simbologia (para esquemáticos de circuito)

Associação de Capacitores

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Capacitores em Paralelo:

○

A Capacitância equivalente é:

C

_eq

C

= C

+ C

+ C

… + C

Neste exemplo: C

= C1 + C2 + C3 = 120𝝶F

Associação de Capacitores

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Capacitores em série:

○

A Capacitância equivalente é:

○

Para 2 capacitores:

C

_eq

1/C

= 1/C

+ 1/C

+ 1/C

… + 1/C

Neste exemplo: Ceq = 9,09...

𝝶

F

Carga e descarga de capacitores

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Exemplo: circuito RC básico

Na prática, circuitos podem controlar a

carga e descarga do capacitor (no

lugar da chave).

Carga e descarga de capacitores

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Exemplo: circuito RC básico (Carga do capacitor)

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Constante de Carga (𝜏) : 𝜏 = R * C

○

Unidade: Segundos [s]

63% E aprox. E

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Exemplo: circuito RC básico (Descarga do capacitor pelo resistor

R)

Carga e descarga de capacitores

●

Constante de Carga/Descarga (𝜏) : 𝜏 = R * C

○

Unidade: Segundos [s]

37% E aprox. E

Exemplos com LED

Exemplo de Simulação com Tinkercad com E=5V

- O Capacitor carrega até 12V aprox. em 23,5s aprox. - O LED acende durante a descarga do capacitor.

Exemplos com LED

Este exemplo foi adaptado do livro “Practical Electronics for Inventors” (Paul Scherz & Simon Monk)

Pode observar que o LED acende durante um tempo que depende da Capacitância do Capacitor.