Capacitância

É a capacidade de armazenamento de carga de um capacitor.

A capacidade de armazenamento de cargas de um capacitor depende dos seguintes fatores:

Área das armaduras, espessura do dielétrico e natureza do dielétrico.

ÁREA DAS ARMADURAS

Quanto maior a área das armaduras, maior a capacidade de armazenamento de um capacitor.

ESPESSURA DO DIELÉTRICO

Quanto mais fino o dielétrico, mais próximas estão as armaduras. O campo elétrico formado entre as armaduras é maior e a capacidade de armazenamento também.

NATUREZA DO DIELÉTRICO

Quanto maior a capacidade de isolação do dielétrico, maior a capacidade de armazenamento do capacitor.

A capacidade de um capacitor de armazenar cargas é denominada de capacitância. (C) se define sendo a razão entre a carga elétrica a armadura (Q) pela diferença de potencial entre elas (V):

                     

C capacitância dada F (Farad);

Q Quantidade de carga dada em c Coulomb;

V Tensão aplicada nas armaduras dada em Volts.

“Quanto maior a capacitância, maior a capacidade de armazenamento de cargas”

Farad

A unidade de medida de capacitância é o Farad e é representada pela letra F. 

Entretanto, a unidade Farad é extremamente grande, o que leva ao uso de

Submúltiplos dessa unidade.

A Tabela 1 apresenta os símbolos representativos de cada submúltiplo e o seu valor com relação à unidade.

Tabela 1 Submúltiplos do Farad.

Denominação Símbolo Relação com a unidade

Microfarad µF 10-6F ou 0,000001F

Nanofarad nF 10-9F ou 0,000000001F

Picofarad PF 10-12F ou 0,000000000001F

A conversão de valores entre as subunidades é feita da mesma forma que as outras grandezas.

Microfarad Nanofarad Picofarad

µF             nF             pF

Apresentam-se a seguir alguns exemplos de conversão.

1) 1µF é o mesmo que 1.000nF. 5) 820nF é o mesmo que 0,82µF.

2) 22nF é o mesmo que 22.000pF. 6) 1.200pF é o mesmo que 1,2nF.

3) 68nF é o mesmo que 0,068µF. 7) 47.000pF é o mesmo que 47nF.4) 150pF é o mesmo que 0,15nF. 8) 47.000pf é o mesmo que 0,047µF.

CAPACITÂNCIA TOTAL DA ASSOCIAÇÃO PARALELA

A capacitância total da associação paralela é a soma das capacitância individuais.

Matematicamente, a capacitância de uma associação paralela é dada pela equação:

C_T = capacitância total da associação
C₁  = capacitância de C_1-
C₂ = capacitância C₂
C_n = capacitância C_n-

Para executar a soma, todos os valores devem ser convertidos á mesma unidades.

Exemplos:

Qual a capacitância total da associação paralela de capacitores mostradas nas figuras abaixo.

Solução :

TENSÃO DE TRABALHO DA ASSOCIAÇÃO PARALELA

Quando os capacitores estão ligados em paralelo as capacitâncias se somam e o circuito enxerga como se fosse apenas um capacitor.

CAPACITORES POLARIZADOS EM PARALELO

Os capacitores polarizados devem ser ligados positivo com positivo e negativo com negativo.

Deve-se lembrar que capacitores polarizados só podem ser utilizados em

CC, porque não há troca de polaridade da tensão.

ASSOCIAÇÃO SÉRIE DE CAPACITORES

Na associação em serie as tensões são somadas e a capacitância diminuem. 

 Quando se associam capacitores em series, a capacitância total é  menor que o valor do menor capacitor associado.

 A capacitância  total de uma associação séria é dada  pela equação:

     Esta equação pode ser desenvolvida ( com a equação da resistência equivalente de resistores  em paralelo) para duas situações particulares:
   
ASSOCIAÇÃO SÉRIE DE DOIS CAPACITORES C ₁ E  C ₂

Onde ct é capacitância total da associação.

TENSÃO DE TRABALHO NA ASSOCIAÇÃO SÉRIE

Na associação em série a  tensão se divide entre os 

capacitores.

   A distribuição da tensão nos capacitores ocorre de forma inversamente proporcional à capacitância, ou seja:

- Uma maior capacitância corresponde a uma menor tensão.

- Uma menor capacitância corresponde a uma maior tensão.

- Se a capacitância for igual a tensão se divide igualmente para todos os capacitores.

ASSOCIAÇÃO SÉRIE COM CAPACITORES POLARIZADOS

A armadura positiva de um capacitor é conectada à armadura negativa do capacitor seguinte.

Mesmo que se tenha vários capacitores ligados em série o circuito enxerga como se fosse somente um capacitor polarizado com armaduras positiva e negativa.

CONSTRUINDO UM CAPACITOR

Materiais:

Um pedaço de papel alumínio.

Dois pedaços de 15 cm de fio flexível de cores diferente.

Uma fita adesiva transparente e larga de 5 cm.

1-passo:

Corte duas fitas de papel alumínio com as dimensões de 3 x 50 cm

2-passo:

Corte a fita adesiva com 60 cm.

3-passo:

Enrole um pedaço de fio em cada pedaço de papel alumínio.

4-passo:

Coloque uma fita de papel alumínio sobre a fita adesiva. Refaça o mesmo processo com a outra fita de papel alumínio.

5-passo:

Una as duas fitas com os fios em sentido oposto.

6-passo:

Agora enrole as fitas sanduichadas e encerre com outro pedaço de fita para fixar.

Agora é só comprovar o funcionada ligando o capacitor a uma fonte 12v ou bateria 12v.

Bons Estudos. Josiley Braz.