Capacitores

Capacitores
Definição
Os capacitores são dispositivos passivos utilizados em circuitos eletrônicos como filtros e acumuladores de energia. Consistem basicamente de dois eletrodos metálicos paralelos isolados por um material dielétrico (ou isolante), conforme mostra a figura 1.
S
d

Fig. 1 – Capacitor de placas planas paralelas.

A sua característica elétrica é a capacitância C, que está relacionada com a tensão aplicada V e a carga acumulada q pela relação:
C=

q
V

(1)

O capacitor, como elemento de circuito elétrico, utiliza os símbolos mostrados na figura 2.
-

+

-

+

Fig. 2 – Símbolos para o capacitor.

Capacitância
A capacitância é uma quantidade escalar que expressa a capacidade que um material de armazenar energia elétrica na forma de carga e é definida pela relação:

Capacitores

1

C =ε na qual:

S
(F = farad) d (2)

ε - permissividade do meio dielétrico (F/m); d – espessura do dielétrico;
S – área de seção transversal do dielétrico

No ar ou no vácuo, a permissividade é constante ε = ε0 = 1/36π nF/m = 8,85 pF/m =
8,854.10-12 C/V.m, e a equação (2) pode ser re-escrita como:
C = 8,85.10 −8 ε r

S d (3)

na qual εr - permissividade relativa ou constante dielétrica (κ):

εr = κ =

ε ε0 (4)

Para materiais isolantes, também chamados materiais dielétricos, a permissividade é expressa em termos da permissividade no vácuo ε0 multiplicada pela constante dielétrica do material κ:

ε = ε0 κ

(5)

A tabela 1 apresenta a constante dielétrica e a rigidez dielétrica, que é a medida da tensão elétrica que um material isolante é capaz de suportar sem conduzir corrente para diversos materiais isolantes. Observar que em geral, a constante dielétrica não está relacionada diretamente com a rigidez dielétrica.
TABELA 1 – Constante dielétrica e rigidez dielétrica para alguns materiais isolantes
Material
Alumina Al2O3 (99,9%)
Alumina (99,5%)
Berília BeO (99,5%)
Cordierita
Poliéster