15 de março de 2019

O que é um capacitor e qual sua função?

O que é um capacitor?

Que a eletricidade foi uma das descobertas que mais revolucionaram a história da humanidade, todos sabem e ninguém duvida. Porém, logo após descobrir e manusear a corrente elétrica, um dos maiores problemas e preocupações foi: “Como armazenar as cargas elétricas ?”. A utilidade disso é vasta: armazenar e usar a energia dessas cargas elétricas quando quiser, além de aumentar os efeitos elétricos, decorrente de um alto acúmulo de cargas, o armazenamento de cargas é usado para experiências, para atender altas demandas, para gerar energia quando não há demanda etc. E é isso que é um capacitor, um dispositivo que armazena energia elétrica armazenando cargas elétricas, para que possam ser utilizadas, guardadas e transferidas de uma maneira mais flexível.

Para que servem os capacitores?

Os capacitores podem ser usados para outros fins além da sua função principal, que é armazenar cargas elétricas. Esses dispositivos podem ser usados em circuitos alimentados por correntes elétricas alternadas, quando se deseja a formação de uma corrente elétrica contínua, como nos casos de eletrodomésticos: geladeirasliquidificadoresmáquinas de lavar e etc.

Uma corrente elétrica, no entanto, não fluirá pelo circuito enquanto os capacitores não se encontrarem completamente carregados. Isso pode reduzir o desgaste produzido pelas grandes variações de corrente elétrica geradas no momento em que um dispositivo eletrônico é ligado ou desligado.

Por sua grande facilidade em armazenar cargas elétricas, os capacitores também podem ser utilizados para suprir a demanda de altas correntes elétricas requisitadas por algum circuito de alta potência, como os grandes aparelhos de som utilizados em shows.

Conceito de capacitância.

A capacidade de armazenamento de cargas elétricas é denominada capacitância e é simbolizada pela letra C, a unidade de medida desta capacidade de armazenamento é dada em farads, ela é a unidade de medida para quantidade de armazenamento de carga dos capacitores, como mostra a imagem abaixo:

Capacitor_Per Automação
Fonte: https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-um-capacitor-e-qual-a-sua-funcao/

Sabemos que, quanto mais carga, mais intenso é o campo elétrico, podemos concluir que a capacitância é diretamente proporcional a área, pois a carga em uma placa é proporcional a área em que as cargas estão distribuídas (pois as cargas se posicionam de modo uniforme).

Também sabemos que o campo elétrico é inversamente proporcional a distância entre as cargas. Logo, quando menor a distância entre as placas, maior é a capacidade de armazenamento do capacitor. A capacitância também é proporcional ao nível de isolamento dielétrico entre as placas do capacitor.

Capacitor_Per Automação
Fonte: https://www.eletronicaprogressiva.net/2013/07/Capacitores-O-que-sao-para-que-servem-e-como-funcionam.html

Aplicação dos capacitores.

Existem diversos tipos de capacitores, de diferentes tamanhos e aplicações, geralmente variando de acordo com a quantidade de carga que se deseja armazenar no circuito. Os capacitores são largamente utilizados em circuitos eletroeletrônicos, geralmente com a função de se estabilizar a tensão no circuito, também são aplicados na eletrônica de potência onde grandes capacitores trabalham para sustentar a tensão, ao se chavear a tensão pelos Tiristores e IGBTS.

Uma aplicação muito comum na indústria é a utilização de mega capacitor para realizar a correção do fator de potência utilizando a energia reativa para corrigir a energia indutiva prese no circuito.

A utilização de capacitores em ventiladores é muito comum, pois os motores monofásicos não possuem defasagem angular entre as fases de alimentação, desta forma sem a ajuda dos capacitores eles não conseguem realizar a partida. Os capacitores são utilizados para realizar uma defasagem angular na tensão no estator, gerando um campo magnético girante que faz com que o motor comece a girar.

Outro exemplo são as câmeras que precisam de um flash para gerar uma imagem de melhor qualidade, são as pilhas que desempenham a função de carregar o capacitor com energia durante alguns segundos, no entanto, na hora de tirar a foto, apenas um capacitor pode fazer o descarregamento de toda a carga no bulbo do flash de maneira instantânea.

Principais tipos de capacitores.

Quantos tipos de capacitores existem? Você já parou para pensar nisso? Podemos destacar quatro tipos diferentes:

  1. Capacitores eletrolíticos (polarizados, não polarizados e tântalo).
  2. Condensadores de poliéster (metálicos e não metálicos).
  3. Capacitores de cerâmica (disco e placa).
  4. Capacitores SMD.
Capacitor_Per Automação
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=bnN3CZbhNvI

Simbologia dos Capacitores.

Por padrão, os capacitores seguem uma simbologia para serem desenhados em circuitos elétricos. Normalmente são representados pela letra C, seu valor pode estar ao lado ou em legenda, e são desenhados da seguinte forma:

Capacitor_Per Automação
Fonte: https://athoselectronics.com/capacitor/

Equipe P&R Automação Industrial

Fontes:

PROGRESSIVA, Eletrônica. Capacitores ou condensadores – O que são, para que servem e como funcionam. 2015. Disponível em: <https://www.eletronicaprogressiva.net/2013/07/Capacitores-O-que-sao-para-que-servem-e-como-funcionam.htmlhttps://www.eletronicaprogressiva.net/2013/07/Capacitores-O-que-sao-para-que-servem-e-como-funcionam.html>. Acesso em: 07 fev. 2019.

HELERBROCK, Rafael. “O que é capacitor?”; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm>. Acesso em 07 de fevereiro de 2019.

ELÉTRICA, Mundo da. O que é um capacitor e qual a sua função? 2019. Disponível em: <https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-um-capacitor-e-qual-a-sua-funcao/>. Acesso em: 07 fev. 2019.

ELECTRONICS, Athos. Capacitor – O que é e como funciona? 2015. Disponível em: <https://athoselectronics.com/capacitor/>. Acesso em: 07 fev. 2019.

ALMEIDA, Frederico Borges de. Capacitores. 2015. Eletricidade. Disponível em: <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/capacitores.htm>. Acesso em: 07 fev. 2019.