Você sabe o que é capacitor e para que serve? O capacitor é um dos componentes mais conhecidos, mas poucas pessoas realmente sabem como funciona um capacitor e quais são as principais características de um capacitor. Sabendo disso o Mundo da Elétrica responde estas e outras perguntas relacionadas aos capacitores, especialmente sobre o capacitor eletrolítico. Então vamos lá pessoal!

Capacitores: O que são?

Os capacitores são considerados elementos reativos, que possuem reação à passagem da corrente elétrica devido ao acúmulo de cargas elétricas, ou seja, os capacitores têm a capacidade de armazenar energia eletrostática.

Um modelo básico de capacitor possui duas placas condutoras conhecidas também como armaduras, que são separadas por um material dielétrico. Em outras palavras, são dois materiais metálicos, e entre eles existe um outro material que é isolante. Os capacitores são especificados em Farads (F) e os seus submúltiplos (microfarad, nanofarad e picofarad).

Sabe como funciona um capacitor e para que serve?

Estrutura básica de um capacitor.

Capacitores: Princípio de funcionamento

Agora que sabemos do que é composto um capacitor podemos entender o seu princípio de funcionamento, que é relativamente simples! Ao aplicar uma diferença de potencial entre as placas condutoras do capacitor,onde uma das placas armazena cargas positivas e a outra armazena cargas negativas. Os capacitores também podem funcionar tanto em corrente continua quanto alternada dependendo do tipo de capacitor.

Quando o capacitor está carregando ou descarregando tem um valor variável de corrente elétrica, porém pelo fato de ter um material dielétricos entre as placas do capacitor essa energia não passa de um aplaca para outra, de forma com que essa energia fique armazenada.

Pode-se dizer que a principal função do capacitor é acumular cargas elétricas em um circuito, para posteriormente descarregar estas mesmas cargas. É importante destacar que as cargas são acumuladas igualmente, ou seja, tanto as cargas negativas quanto as cargas positivas têm o mesmo valor em módulo.

Uma curiosidade em relação ao material dielétrico utilizado no capacitor é que ele geralmente dá origem ao nome do capacitor como por exemplo, capacitor de poliéster, capacitor de cerâmica, capacitor de mica e outros.

Capacitor eletrolítico: O que é?

São vários os tipos de capacitores, tais como os capacitores de poliéster, capacitores de cerâmica, capacitores SMD e os capacitores eletrolíticos.Os capacitores eletrolíticos se diferenciam dos demais por causa da espessura do seu dielétrico, que é muito pequena. Além disso a maioria dos capacitores possuem polaridade fixa, com exceção dos capacitores eletrolíticos especiais.

Qual a estrutura básica de um capacitor?

Comparação do material dielétrico dos capacitores.

Nos tipos mais comuns de capacitores são usados os mesmos materiais para as armaduras, que podem ser de tântalo (Ta), alumínio (Al), nióbio (Nb), além de outros que permitam esta característica. Atualmente os capacitores mais usados são os de alumínio e tântalo. Por causa do tântalo os capacitores feitos por este material são menores, se compararmos com outros de mesma capacitância. Abaixo temos uma imagem que pode ilustrar melhor.

Quais são as características e aplicações de um capacitor?

Capacitores de mesma capacitância.

Os capacitores eletrolíticos possuem a capacitância indicada no invólucro do componente, portanto seu valor em Farads e submúltiplos. Caso você não saiba os capacitores apresentam fuga de corrente, pois quando uma tensão contínua é aplicada ao capacitor uma pequena corrente flui. Isso acontece porque o dielétrico do capacitor não é um isolante perfeito, além de outros fatores que também podem contribuir para essa fuga de corrente como por exemplo a umidade e as características do invólucro.

Outra ponto importante dos capacitores é que quando estão operando em corrente alternada eles apresentam uma resistência equivalente, resultando em uma defasagem entre corrente e tensão, além de dissipar potência elétrica.

Ao fazer um projeto devemos levar em consideração diversas características de um capacitor, tais como:

  • Tensão nominal
  • Tensão de Surto
  • Faixa de Temperaturas de Operação
  • Tensão de Trabalho
  • Tolerância
  • Corrente de Ripple
  • Impedância
  • Vida útil e Taxa de Falhas

Após vermos algumas características dos capacitores é possível vermos que não é apenas escolher a capacitância e tensão nominal do capacitor! Portanto ao fazer qualquer projeto o responsável deve estar atento às características dos capacitores eletrolíticos, pois a influência dos fatores externos interfere no funcionamento e na vida útil do capacitor.

Caso esteja interessado em aprender ainda mais sobre capacitores, abaixo tem um vídeo do canal Mundo da Elétrica que explica detalhadamente como funciona um capacitor, quais são os tipos de capacitores e onde os capacitores são usados, vale muito a pena assistir!

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