Como um capacitor se comporta diante de uma fonte CC em regime permanente?

Capacitores surgiram da necessidade de armazenar cargas elétricas para usa-las futuramente de maneira flexível quando houver resistência em seus terminais. Capacitor é um componente eletrônico capaz de armazenar carga elétrica, ao ser ligado em uma fonte de tensão, o capacitor possui dois terminais para sua polarização (o terminal maior é positivo e o menor é negativo), dentro do capacitor os terminais são conectados por placas metálicas, geralmente de alumínio, separados por um material dielétrico. Esse material dielétrico pode ser de diversos materiais, como cerâmica, teflon, mica, porcelana, celulose, milar e até ar. Dielétrico é o material isolante que é capaz de se tornar condutor quando submetido a determinado valor de campo elétrico, essa mudança de estado (isolante para condutor) acontece quando o campo elétrico é maior que a rigidez dielétrica do material, ou seja, até os materiais isolantes podem conduzir quando submetidos a determinado valor de cargas elétricas.

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Capacitância

O material dielétrico usado o capacitor determina a melhor ocasião para aplicação do capacitor. Capacitância é a quantidade de carga elétrica que um capacitor é capaz de armazenar. A capacitância é medida em Farad, cuja abreviação é o F. A Capacitância é determinada pelas dimensões das placas, diretamente proporcional à área (quanto mais carga, mais intenso o campo elétrico) e inversamente proporcional à espessura do dielétrico (Porque o campo elétrico é inversamente proporcional à área). A Capacitância é dada por: C = Q/V, onde:

C = capacitância, medida em Farad (F).

Q = cargas elétricas, medida em Coloumb (C).

V = tensão, medida em Volt (V).

Como funciona o capacitor

Como dito anteriormente, o capacitor tem como sua principal característica o acumulo de cargas elétricas em duas placas que são separadas por um material dielétrico. Elas placas ficam muito próximas uma das outras. Como são cargas opostas elas se atraem, ficando armazenadas na superfície das placas mais próximas do isolante dielétrico. Devido a essa atração, é criado um campo elétrico entre as placas, através do material dielétrico do capacitor. A energia que o capacitor armazena advém do campo elétrico criado entre as placas. É, portanto, uma energia de campo eletrostático.

Capacitores.

Eletrostática é o ramo da física que estuda as cargas elétricas quando estão em repouso, ou em equilíbrio, não estão em movimento. Este estado das cargas é chamado de eletricidade estática, se estas cargas estiverem em movimento, o nome desse evento seria corrente elétrica, e a esse evento dá-se o nome de Eletricidade Dinâmica.

Quando o capacitor está carregando ou descarregando existe um valor variável de corrente elétrica. Mas, como entre as placas do capacitor existe um material dielétrico, essa energia não passa de um aplaca para outra, ficando assim, armazenada.

Quando o capacitor está totalmente carregado (alcançou o regime estacionário), ou totalmente descarregado (está aberto) não existe esse fluxo de energia, pois as cargas não estão em movimento, uma vez que para ser corrente elétrica as cargas precisam estar em movimento.

Aplicação dos capacitores

Existem variações nos modelos dos capacitores, para se adequarem a diferentes utilizações. Como dito anteriormente, o material dielétrico influencia na situação a qual o capacitor será usado. São dispositivos encontrados facilmente em circuitos eletrônicos, e outros lugares como, por exemplo:

• Sensores;
• Osciladores;
• Filtros de ruídos em sinais de energia;
• Absorver picos e preencher vales em sinais elétricos;
• Divisor de frequência em sistemas de áudio;
• Armazenamento de carga e sistemas de flash em câmeras fotográficas;
• Em conjuntos de transistores em memórias DRAM;
• Como baterias temporárias e som automotivo (mega capacitor);
• Laser de alta potencia (banco de capacitores);
• Radares (banco de capacitores);
• Aceleradores de partículas (banco de capacitores);
• Sintonizadores de rádio (capacitor variável);
• No start de motores de portão eletrônico (capacitor de partida);
• Em fontes de alimentação;

Umas das principais aplicações dos capacitores é a de separar as correntes alternada e contínua quando estas se apresenta simultaneamente. Em corrente contínua (CC) o capacitor se comporta como um Circuito Aberto, e em corrente alternada (CA) o capacitor se comporta como uma resistência.

A diferença entre o capacitor e a bateria é que o capacitor é muito mais simples. O capacitor armazena a energia, enquanto a bateria produz energia através de processos químicos e a armazena.O Capacitor é muito mais rápido no processo de descarga da energia acumulada, em comparação com baterias, além de serem aplicados em ocasiões onde a bateria não tem aplicação, como, por exemplo, dividir frequências e suavizar sinais elétricos.

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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