Capacitores - Resumo Eletrônica de Potência 1 PDF

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Professor Rogers Demonti...

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Capacitores O campo elétrico Em torno de uma carga elétrica Q, existe um campo elétrico criado por esta carga. O mesmo acontece com uma placa carregada com um determinado número de cargas elétricas. Aproximando-se duas placas sem que estas se toquem, é possível compor um capacitor. Portanto um capacitor é um dispositivo constituído por dois condutores separados por um material isolante. O capacitor tem a propriedade de armazenar energia elétrica na forma de campo elétrico. Quando carregado, cada condutor apresenta uma carga de mesmo módulo porém de sinais contrários. vc

+

_

Capacitância

Símbolo ic

C

Q V

C [F], Q [C] e V [V].

C

A capacitância é uma medida da “capacidade” de armazenamento de carga para uma dada diferença de potencial. Um farad (F) é a capacitância que armazena um coulomb de carga quando a diferença de potencial (tensão) entre as placas é de um volt. A capacitância é usualmente expressa em F, nF e pF, pois o farad é uma unidade muito grande. Associação de capacitores Capacitores em paralelo: ...

Ceq  C1  C2  C3  ... Cn

C1

C2

C3

Cn ...

Capacitores em série: 1 1 1 1 1     ... Ceq C1 C2 C3 Cn

C1

C2

C3

Cn ...

Energia armazenada em um capacitor 1 W  C V 2 [ J ] 2

ou W 

Q2 2C

[J ] 

Energia potencial eletrostática

Dielétrico Os dielétricos são materiais isolantes, como o vidro, o papel, a madeira, a mica, que quando inseridos entre as placas de um capacitor, aumentam a capacitância por um fator k (constante dielétrica). Além de aumentar a capacitância o dielétrico, por ser isolante, propicia a separação entre as placas que devem estar muito próximas e aumenta a rigidez dielétrica do capacitor. Geralmente o nome do capacitor é originado do dielétrico utilizado. Capacitores de ar, mica, papel, cerâmica, polipropileno, poliéster, etc. Alguns capacitores têm polaridade fixa, como os eletrolíticos (tântalo, alumínio). Outros não a têm, podendo ser conectados sem preocupação quanto à polaridade.

A relação entre a corrente ic e a variação da tensão vc é i ct   C vc t  

dvc t  dt

e

1 t ic t dt  Vc 0 C 0



Fisicamente, em um capacitor de placas paralelas, a capacitância é calculada por C  k  0 k = constante dielétrica do material A = área das placas d = distância entre as placas 0 = permissividade elétrica no vácuo (8,85 x 10-12 F/m) Placas condutoras

Dielétrico

A d...