Capacitores

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 12 (2859 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 7 de outubro de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
Capacitores Eletrolíticos de Alumínio:
Alguns cuidados e considerações práticas
Ewaldo L. M. Mehl (*)
Os Capacitores Eletrolíticos de alumínio, entre os diversos tipos de
capacitores disponíveis, são extremamente importantes nos circuitos
eletrônicos, principalmente porque apresentam valores elevados de
capacitância em volume reduzido. É possível obter-se com essa
tecnologia capacitânciasde até 1 F, com custos razoáveis. No
entanto, principalmente para aqueles que travam os primeiros
contatos com a eletrônica, chama logo a atenção a particularidade
de que tais componentes apresentam-se com uma polaridade definida,
ao contrário dos resistores, indutores e capacitores não-eletrolíticos,
que são tipicamente componentes sem polaridade pré-definida.
Porquê isso ocorre? Quais sãoos cuidados a serem tomados com
estes capacitores?
1.Conceitos Fundamentais sobre Capacitores
Todo capacitor se compõe de duas partes
condutoras (chamadas armaduras) separadas por um
material isolante (ou material dielétrico). Supondo as
armaduras como duas placas metálicas planas
(Fig. 1), tendo entre elas uma folha de dielétrico, a
capacitância (C) desse conjunto é dada por:(*)
d
A
C= eo × e × Eq. 1
onde: C = capacitância
A = área de cada armadura
d = espessura do dielétrico
eo = constante dielétrica do vácuo = 4.p.10-7
e = constante dielétrica relativa do material
isolante
Figura 1: Esquema básico de um capacitor de
placas planas paralelas.
Quando o capacitor assim constituído for
ligado a uma fonte de corrente contínua com tensão
V1 (uma bateria, por exemplo),tem-se após um certo
intervalo de tempo um valor de carga Q1 positiva na
(*) Engenheiro Eletricista e Doutor em Engenharia Elétrica;
Professor Adjunto do Curso de Engenharia Elétrica da
Universidade Federal do Paraná em Curitiba.
placa que estiver ligada ao “polo positivo” da bateria
e igual quantidade Q1 de carga negativa na placa
ligada ao "polo negativo". A carga em cada armadura
é dadapelo produto:
Q1 C V1 = × Eq. 2
Se a bateria tiver uma tensão V2, a carga em cada
armadura será Q2, obtendo-se:
Q2 C V2 = × Eq. 3
Assim, a capacitância C representa a
“capacidade” da estrutura armazenar cargas elétricas.
Supondo que se deseja fabricar um capacitor
com capacitância elevada, a observação da Equação 1
permite traçar-se algumas alternativas:
· Diminuir a espessura (d) dodielétrico, pois quanto
mais próximas estiverem as armaduras maior será a
capacitância. Por outro lado, ao se usar folhas finas de
material isolante como dielétrico, a tensão máxima à
qual pode ser submetido o capacitor será baixa, em
comparação com a que se teria para folhas de maior
espessura.
· Usar um material dielétrico com constante dielétrica
relativa (e) elevada. Na prática materiaiscom e > 10
tendem a ter estrutura cristalina, de difícil
manipulação na forma de folhas finas.
· Usar folhas de armadura com área elevada, o que
conduzirá a capacitores de grandes dimensões.
A maioria dos capacitores é construída com
duas folhas finas de alumínio separadas por um filme
do material dielétrico. Para permitir um
encapsulamento compacto, normalmente emprega-se
o esquemaconstrutivo mostrado na Fig. 2, através do
qual enrola-se as folhas metálicas e o dielétrico
juntos. É assim que se são construídos os capacitores
de papel, poliéster e policarbonato.
2
Figura 2: Construção de capacitores com folhas de
alumínio separadas por filme dielétrico.
Figura 3 Esquema de construção de
capacitores “multicamadas”.
O esquema de construção através de folhas
enroladas fazcom que o capacitor tenha uma
indutância parasita elevada. Em contrapartida, a
Fig. 3 mostra uma alternativa muito utilizada para
capacitores destinados a uso em altas freqüências,
chamados capacitores “multicamadas”, normalmente
com dielétrico cerâmico.
2. Construção dos Capacitores Eletrolíticos
Os capacitores mostrados nas Figs. 2 e 3
atendem a uma boa parte das exigências em circuitos...
tracking img