Filtro capacitivo

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
DEPARTAMENTO DE COMPUTAÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO
ENG 1550 – ELETRÔNICA GERAL
TURMA A01/2
PROFESSOR: ANTÔNIO MARCOS MEDEIROS

EXPERIÊNCIA 4 : O FILTRO CAPACITIVO

Equipe:
Dione Ramos de Lima
Guilherme Almeida Nascimento
Pedro Henrique de Brito Souza
Pedro Henrique Campos
Rafaell Volpp

Goiânia, 27 de agosto de 2012.

O filtrocapacitivo
Resumo
Este relatório tem como tema “Circuitos Retificadores com Filtro Capacitivo”.
Segue, na Introdução Teórica, uma breve explicação sobre o princípio de funcionamento dos capacitores, sua energia armazenada e filtros capacitivos, para uma melhor introdução e explanação sobre retificadores de meia onda e de onda completa e seu princípio de funcionamento. Logo após temos oprocedimento prático para dar mais sustentação a teoria terminando o relatório com 3 questões.

Fundamentação teórica

Capacitores

Capacitores ou condensadores são elementos elétricos capazes de armazenar carga elétrica e, conseqüentemente, energia potencial elétrica.
Podem ser esféricos, cilíndricos ou planos, constituindo-se de dois condutores denominados armaduras que, ao serem eletrizados, numprocesso de indução total, armazenam cargas elétricas de mesmo valor absoluto, porém de sinais contrários.
O capacitor tem inúmeras aplicações na eletrônica, podendo servir para armazenar energia elétrica, carregando-se e descarregando-se muitas vezes por segundo. Na eletrônica, para pequenas variações da diferença de potencial, o capacitor pode fornecer ou absorver cargas elétricas, pode aindagerar campos elétricos de diferentes intensidades ou muito intensos em pequenos volumes.

Capacitância

A carga elétrica armazenada em um capacitor é diretamente proporcional à diferença de potencial elétrico ao qual foi submetido.
Assim sendo, definimos capacidade eletrostática C de um capacitor como a razão entre o valor absoluto da carga elétrica Q que foi movimentada de uma armadura paraoutra e a ddp U nos seus terminais.
Essa carga elétrica corresponde à carga de sua armadura positiva.

 

Figura 1: Ilustração e fórmula da capacitância
A capacidade eletrostática de um capacitor depende da forma e dimensões de suas armaduras e do dielétrico (material isolante) entre as mesmas.
A unidade de capacidadeeletrostática, no Sistema Internacional de Unidades (SI), é o farad (F).
Energia Armazenada

O gráfico abaixo representa a carga elétrica Q de um capacitor em função da ddp U nos seus terminais.
Como, nesse caso, Q e U são grandezas diretamente proporcionais, o gráfico corresponde a uma função linear, pois a capacidade eletrostática C é constante.

Figura2: Carga elétrica em função da ddp.Considerando que o capacitor tenha adquirido a carga Q quando submetido à ddp U do gráfico, a energia elétrica Welétr armazenada no capacitor corresponde à área do triângulo hachurado.

 
e como Q = C · U, então
 

Figura 3: Fórmulas.
Filtro Capacitivo
O filtro capacitivo tem a finalidade de eliminar a componente AC do circuito, tornando o sinal ondulante.

Figura 4: Tensão retificada sem ouso do capacitor.

Figura 5: Tensão retificada com o uso do capacitor.

Retificador de Meia Onda com Filtro Capacitivo

O circuito mostrado na figura apresenta o que chamamos de “filtragem” que, no caso, consiste na eliminação de variações bruscas na tensão es(t) sobre a carga resistiva Rc graças à presença do capacitor C que age como “amortecedor”.

Figura 6: Retificador de meia onda comfiltro capacitivo.

Suponhamos que o capacitor esteja inicialmente descarregado. Ao chegar o primeiro semiciclo positivo de eG(t), o diodo D conduz colocando C e R diretamente em contato com a tensão eG(t), a menos de vd. Enquanto eG(t) estiver aumentando, o diodo estará conduzindo, a corrente na resistência será (eG(t) – vd) / R e o capacitor vai se carregando até atingir a tensão máxima (EG...
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