Capacitor
INTRODUÇÃO
Capacitor é um dispositivo elétrico composto por duas placas paralelas que carregam-se quando submetidas a uma diferença de potencial de forma exponencial, sendo que, na prática, a precisão de que ele aumentasse sua tensão até chegar a um instante onde Vf=Vc não se confirma, já que por mais tempo que ele fique carregando, uma corrente passa pelo resistor e com V=RI, encontra-se-a um valor de tensão no resistor "R" de um valor fixo, a diminuição do valor de "V" é conseqüência do decréscimo do valor de "I" As placas de um capacitor devem ser paralelas, de uma mesma área "A" e separadas por uma distância "d", sendo que podemos achar o valor de capacitância através da seguinte fórmula: C = Eo(A/d)Ck O termo "C" é o valor da capacitância a ser encontrado, Eo é a constante de permissividade do vácuo, cujo valor é cerca de 0,00000000000835 muito pequeno por sinal. O termo "A" refere-se à área de uma placa e "d" a distância entre as placas. O termo "Ck" refere-se ao valor da constante dielétrica da substâncias contida na parte interna de uma capacitor em relação à do vácuo, que devidamente em valor convencionado igual a 1. Veja na tabela abaixo, alguns valores de Ck de rigidez dielétrico de alguns materiais.
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Material: |
Constante Dielétrica (Ck) |
Rigidez Dielétrica (Kv/mm) |
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Vácuo |
1 (exato) |
-- |
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Ar (Pressão 1atm) |
1 (não exato) |
3 |
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Polistireno |
2,6 |
24 |
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Papel |
3,5 |
16 |
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Óleo de Transformador |
4,5 |
12 |
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Pirex |
4,7 |
14 |
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Mica |
5,4 |
160 |
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Porcelana |
6,5 |
4 |
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Silicone |
12 |
-- |
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Água (20 graus) |
78,5 |
-- |
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Cerâmica Titânia |
130 |
-- |
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Titânio de Escrôncio |
310 |
-- |
A constante dielétrica não tem unidade e resulta de experimentos práticos onde fora reduzido a capacitância do dispositivo no vácuo (Ca) e sob ação do dielétrico (Ce) Devemos tomar cuidado quando definimos se um material é condutor ou isolante pois são medidas puramente qualitativos. O índice de rigidez dielétrica vem nos mostrar o limite máximo da diferença de potencial em determinada distância de ma substância para que ela ainda seja isolante. Por exemplos, se tivermos um capacitor de mica que tem suas placas separadas por 2 mm e o submetermos a uma tensão menor do que 320 KV, ele passa a agir como condutor, ou seja, anula o capacitor. A unidade de 1Farad é igual a 1C/1V , ou seja, uma quantidade muito grande de portadores de carga para uma tensão tão pequena . Por isso, são costumeiramente usados os submúltiplos de Farad; dentre os quais destacam-se o Picofard, o Nanofard e o Microfarad. É bom resaltar que, no desenho do circuito desta página, se desligarmos a fonte, e conectarmos a saída do capacitor com um ponto entre a saída da fonte e a chegada do capacitor com um ponto entre a saída da fonte e a chegada no resistor, e ligarmos um amperímetro no circuito formado, podemos nos assustar. Continua passando corrente no circuito. Sendo que o capacitor tende a se descarregar e o circuito funcionará como se tivesse uma chave aberta. Durante o período de descarga de um capacitor, temos a seguinte relação: Vc=Vr
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