Capacitor Es

Capacitores

Prof. Ernesto F. F. Ramrez

Sumrio

1. Introduo

2. Capacitores

3. Classificaes de capacitores3. Classificaes de capacitores

4. Especificao de capacitores

5. Associao de capacitores

6. Exerccios propostos

Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez Slide 2

1. IntroduoCapacitor


Armaduras

1. Introduo

-

-

++

+

i


-

-

-

++

_+ V

1. Introduo

++

+-

-

i i


++

-

-

-

+ V _

1. Introduo

++

+

-

-

-


++

-

-

+ V _

1. Introduo

++

+

-

-

-

Qi=0


++

-

-

+ V _

1. Introduo

+-

-

+

+

Q-


+-

+-

1. Introduo

+-

-

Q+

+


+-

-

-

+

i

1. Introduo

Q = 0


i = 0

1. Introduo

CcteVQ

== .C

Onde:

Capacitncia


+ V _

+ Q _Onde:

C = Capacitncia [ F ];Q = Carga no capacitor [ C ];V = Tenso no capacitor [ V ].

1. Introduo

A capacitncia de um capacitor depende: das dimenses (reas) das armaduras; do dieltrico utilizado;

armadurasdasreaC dieltricodoEspessuraC

1


da espessura do dieltrico (= distncia entre as armaduras).

2. Capacitores

So dispositivos que utilizam a propriedade da capacitncia para diversos fins:

Armazenamento de energia (carga);Filtragem de sinais eltricos (retirada de


Filtragem de sinais eltricos (retirada de rudos);Sensores de deslocamento;Implementao de osciladores;Sintonia de canais de udio e vdeo.

3. Classificaes de capacitores

Material utilizado Material utilizado no dieltricono dieltrico

FormaFormafsicafsica

Variao da Variao da capacitnciacapacitncia

Tabela 1 3 tipos de classificaes de capacitores

no dieltricono dieltrico fsicafsica capacitnciacapacitnciaeletrolticoeletrolticode cermicade cermicaa leoa leo

tubulartubulardiscodiscoplanoplano

fixofixovarivelvarivelsemisemi--varivelvarivel



Propriedades principais para caracterizar um capacitor:Valor nominal da capacitncia em Farads;Tolerncia, ou seja, a faixa de valores aceitveis


Tolerncia, ou seja, a faixa de valores aceitveis da capacitncia;Tenso de trabalho em corrente contnua que o capacitor pode absorver sem sofrer ruptura (queima do dieltrico com curto-circuito das armaduras).


Valor nominal (cdigo de cores)

(a) (b)

1 algarismo = 2

2 algarismo = 7

Multiplicador = 10 1 pF


Figura 1 Capacitor de polister: (a) representao de 270 pF com 10% de tolerncia; (b) cdigo de cores.

(b)Tolerncia = 10%


Valor nominal (capacitores a disco)

(a) (b) 104K


Figura 2 Valores nominais de capacitores a disco: (a) especificaes diretas; (b) cdigo de nmeros.

(b) 104KZ5P


Valor nominal (capacitores eletrolticos)


Figura 3 Capacitores eletrolticos (possuem polarizao)


100(%)TolernciaCC

CCC

nomnom

nomnomadmissvel

=

=Tolerncia:


Obs.: Quando a 4 faixa for transparente (da mesma cor do corpo do capacitor), ento a tolerncia ser de 20%.


Tenso de Trabalho:Em alguns capacitores utilizam-se 5 faixas no cdigo de cores (2 dgitos, 1 multiplicador, 1 tolerncia e 1 de tenso de trabalho). Neste caso a tenso de trabalho igual ao algarismo X 100 V;


tenso de trabalho igual ao algarismo X 100 V;

Em alguns capacitores (disco) a tenso de trabalho fornecida por um cdigo de letras e nmeros;

Nos capacitores eletrolticos a tenso de trabalho e a sua polaridade gravada no corpo do capacitor.


].[ 1Eqdt

dqi CC =

Inicialmente devemos lembrar que:

dt

].[ 2EqvCq CC =



)( vCdtdi CC =

Aplicando a [Eq.2] em [Eq.1] teremos:

Equao do Capacitor

].[ 3Eqdt

dvCi

dtC

C =



Associao de capacitores em srie:

i+ v1 - + v2 - + vN -

C1 C2 CN


vCEQ



C1 C2 CN


vCEQ

+ V -i


===

+++=+++=

jj

jj

NN

NjparaCi

Ci

dtdv

Como

dtdv

dtdv

dtdv

dtdv

vvvv 2121

,...,2,1,

......


=

=

=

==

N

j jEQ

N

j jEQ

jj

CCDisto

Ci

Ci

dtdvTeremos

CCdt

1

1

11:

:



Associao de capacitores em paralelo:

i1 i2 iN+

i


i v_

C1 C2 CN



+

i

i


i v_

C1 C2 CNCEQ


==

+++=

+++=

j

NNEQ

N

NjparavvComodt

dvCdt

dvCdtdvC

dtdvC

sejaouiiii2

21

1

21

,...,2,1,

...

:,...


=

=+++=

+++=

==

N

jjNEQ

NEQ

j

CCCCCDisto

dtdvCCC

dtdvCTeremos

NjparavvComo

121

21

...:

)...(:

,...,2,1,



1)Estude o material do Xerox e da homepage para definir claramente cada uma das classificaes de capacitores mostradas na Tabela 1.2)Encontre a capacitncia equivalente dos capacitores abaixo, sabendo que todos tm


capacitores abaixo, sabendo que todos tm capacitncia C.


][)1(15)( 500 voltsetv tC =

3)Em um circuito RC srie ligada no tempo t = 0s uma fonte de tenso CC de 15 volts. Sabendo que a expresso da tenso no capacitor dada por:

Determine:


Determine:(a)a expresso da carga no capacitor em funo do

tempo, sabendo que C = 1uF;(b)a corrente no capacitor em funo do tempo;(c)a tenso no resistor;(d)em quanto tempo o capacitor ir atingir 99,33%

de sua carga mxima.

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