O que é um capacitor e para que serve?

 Você sabe o que é um capacitor e para que serve? Leia este breve artigo e aprenda mais sobre este componente.

 Podemos definir o capacitor como um dispositivo usado nos circuitos elétricos, capaz de armazenar uma carga em virtude da presença do campo eletrostático.  

 O capacitor na sua forma mais simples consiste de duas placas de metal condutoras separadas separadas por um meio isolante, que chamamos de dielétrico. Em um capacitor prático, as placas podem ser construídas com várias configurações (circular, retangular, etc.).

 O dielétrico “material não condutor” serve para manter a isolação elétrica entre as placas. Os materiais dielétricos ou isolantes são classificados segundo a sua habilidade em suportar o fluxo elétrico em termos do valor denominado constante dielétrica. Quanto maior o valor dessa constante, melhor é o material dielétrico. Podemos citar alguns exemplos usados em capacitores: o plástico, papel, vidro, cerâmica, mica, ar e etc. Veremos mais adiante alguns tipos de capacitores.

 Na imagem abaixo, podemos ver dois tipos de capacitores: um com terminais polarizados (capacitor eletrolítico) e o outro não (capacitor cerâmico).

O que é um capacitor e para que serve – Composição

Armadura: São as duas placas metálicas que são responsáveis por armazenar a energia na forma de carga elétrica.

Dielétrico: É o elemento que fica instalado entre as duas placas metálicas e possui a função de isolar as mesmas. Lembrando que o ar é isolante e pode também ser considerado um dielétrico.

O que é um capacitor e para que serve – Aplicações

 Para que serve um capacitor? Os capacitores são componentes que conseguem armazenar energia na forma de campo eletrostático e também são dispositivos que conseguem se opor a alterações de tensão, ou seja, podem resistir a qualquer mudança de tensão sobre seus terminais.

 Onde os capacitores podem ser usados? Podem também ser utilizados como filtros, deixando passar altas frequências e bloqueando ao mesmo tempo as baixas frequências. São utilizados em vários equipamentos como divisores de tensão.

 Podem ser aplicados em circuitos retificadores, onde têm a função de reduzir a oscilação da tensão retificada. Em placas e fonte de alimentação eletrônicas são muito utilizados pois impedem que uma variação de tensão prejudique o funcionamento do circuito.

 Enfim, são muitas as funções de um capacitor. São muitos modelos de capacitores, cada um com suas características e aplicações específicas.

Princípio de funcionamento de um capacitor

 Um capacitor é formado usando-se duas placas metálicas separadas por um isolante chamado dielétrico. Quanto menor o espaço entre essas placas metálicas, maior será o valor de capacitância que o mesmo poderá armazenar.

Quando ligado a uma fonte de tensão, a tensão força os elétrons para uma das placas, fazendo a mesma ficar negativa, e retira elétrons da outra fazendo-a ficar positiva. Os elétrons não podem fluir através do dielétrico que é isolante. Como há uma quantidade definida de elétrons para carregar o capacitor, diz-se que ele tem capacidade, uma característica conhecida como capacitância.

O que é capacitância?

 O valor de capacitância de um capacitor é medido em farads (F). O farad é uma unidade de medida que é utilizada para representar a quantidade de energia que o capacitor armazena. Essa unidade é um tributo à memória de Michael Faraday, um cientista que realizou muitas experiências eletrostáticas e magnéticas.

A capacitância de um capacitor depende dos seguintes fatores:

• Área das placas;
• Distância entre as placas; e
• Constante dielétrica do material entre as placas.

 Esses três fatores se referem à capacitância de um capacitor de duas placas e paralelas entre si.

 Quanto maior for o valor de capacitância, maior é a quantidade de energia armazenada. Como o farad é uma unidade muito grande, geralmente os capacitores são fabricados com valores em microfarad (μF), picofarad (pF) e nanofarad (nF). A capacitância é igual a 1 Farad quando uma tensão , variando numa razão de 1 volt por segundo, produz uma corrente de carga igual a 1 ampère.

Tensão em um capacitor

 Quando for necessário selecionar um capacitor para um determinado circuito, seja para inclusão em um projeto ou substituição de algum danificado, alguns pontos devem ser considerados:

• Valor de capacitância desejada;
• Valor de tensão à qual o capacitor será submetido.

 Se for aplicado um valor execessivo de tensão sobre os terminais do capacitor, o dielétrico pode não suportar a pressão elétrica, vindo a ocorrer um arco entre as placas, destruindo o dielétrico. Dessa forma, o capacitor fica curto-circuitado e um possível fluxo de corrente através do mesmo poderá danificar outras partes do circuito.

 A tensão de trabalho do capacitor irá depender do tipo de material usado como dielétrico e da espessura do dielétrico. Deve-se lembrar que quanto maior a espessura do dielétrico, menor será o valor de capacitância.

O que é um capacitor e para que serve – Tipos

 Os capacitores são chamados de fixos quando são construídos de forma que possuam um valor fixo de capacitância que não pode ser ajustada. Eles são classificados de acordo com o tipo de material usado como dielétrico, conforme alguns exemplos abaixo:

Papel: São capacitores que utilizam o papel como dielétrico. Consistem de duas lâminas finas de metal flexíveis separadas por um material dielétrico na forma de papel revestido com cera.

Cerâmica: Esse tipo de capacitor usa como dielétrico um tipo de material cerâmico. As placas consistem de uma fina camada de metal depositado sobre o cilindro de cerâmica. Possuem altos valores de capacitância.

Vácuo: Os capacitores a vácuo possuem uma alta capacidade de tensão de ruptura, porém são fornecidos com valores muito baixos de capacitância.

Mica: O capacitor de mica é feito de lâminas metálicas separadas por folhas de mica como dielétrico. O conjunto é coberto por plástico moldado. A mica é um excelente dielétrico e suporta maiores tensões que o papel parafinado.

Eletrolítico: Os capacitores eletrolíticos são polarizados, ou seja, podem ser ligados somente em circuitos de corrente contínua e indicam em seu corpo as marcações (+) e (-) devendo essa ligação ser obedecida. É utilizado como meio dielétrico o eletrólito, podendo ser utilizado em sua forma líquida ou pasta. Consistem essencialmente de duas lâminas de metal entre as quais é colocado o eletrólito.

Poliéster: Os capacitores de poliéster possuem uma ou mais camadas finas de um material plástico chamado poliéster. São muito empregados em circuitos de aparelhos eletrônicos.

Óleo: Os capacitores a óleo são nada mais que capacitores de papel imersos em óleo. O pepel impregnado de óleo apresenta uma alta constante dielétrica, o que permite a produção de capacitores com alto valor capacitivo.

Vidro: São obtidos empilhando-se camadas de fibra de vidro e camadas de placas de folhas de alumínio. Esse tipo de capacitor consegue armazenar seu valor de capacitância durante longos períodos de tempo.

O que é um capacitor variável?

 Os capacitores variáveis são construídos de maneira que os seus valores de capacitância podem ser variados.

 Existem os capacitores do tipo rotor-estator, onde dois conjuntos de placas de metal são arranjados de maneira que o conjunto móvel do rotor se encaixa entre as placas do estator. Eles alteram o valor de capacitância conforme exista a mudança de posição das placas do rotor.

 Existem também os trimmers, Esses tipos de capacitores são feitos com dielétricos de ar, cerâmica, mica, poliestireno ou teflon. Seu ajuste é feito a partir de um parafuso capaz de variar a distância entre suas placas.

Veja na imagem abaixo um modelo de capacitor variável.

 Viu só o que é um capacitor e para que serve? Se quiser se aprofundar mais sobre o assunto, não deixe de ler mais clicando aqui.