Capacitor

Postado por Lucas quarta-feira, 20 de junho de 2012 0 comentários

Capacitor ou condensador é um componente que armazena energia num campo elétrico,
acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica.

Historicamente, a ideia de seu uso baseia-se na Garrafa de Leiden inventada acidentalmente
em 1746 por Pieter van Musschenbroek na cidade de Leyden na Holanda.

Visão Geral:
Os formatos típicos consistem em dois eletrodos ou placas que armazenam cargas opostas.
Estas duas placas são condutoras e são separadas por um isolante ou por um dielétrico.
A carga é armazenada na superfície das placas, no limite com o dielétrico. Devido ao fato
de cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, a carga total no dispositivo é sempre 
zero.





Quando uma diferença de potencial V = Ed é aplicada às placas deste capacitor simples, surge um campo elétrico entre elas. Este campo elétrico é produzido pela acumulação de uma carga nas placas.







Capacitância:
A propriedade que estes dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma de
um campo eletrostático é chamada de capacitância ou capacidade (C) e é medida pelo
quociente da quantidade de carga (Q) armazenada pela diferença de potencial ou
tensão (V) que existe entre as placas:


Pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), um capacitor tem a capacitância de um 
farad (F) quando um coulomb de carga causa uma diferença de potencial de um volt (V) 
entre as placas. O farad é uma unidade de medida considerada muito grande para circuitos
práticos, por isso, são utilizados valores de capacitâncias expressos em microfarads (μF),
nanofarads (nF) ou picofarads (pF).

A equação acima é exata somente para valores de Q muito maiores que a carga do
elétron (e = 1,602 × 10^−19 C). Por exemplo, se uma capacitância de 1 pF fosse carregada
a uma tensão de 1 µV, a equação perderia uma carga Q = 10^−19 C, mas isto seria impossível
já que seria menor do que a carga em um único elétron. Entretanto, as experiências e as
teorias recentes sugerem a existência de cargas fracionárias.

A capacitância de um capacitor de placas paralelas constituído de dois eletrodos planos
idênticos de área A separados à distância constante d é aproximadamente igual a:


Onde:
- C é a capacitância em farad
- ε0 é a permissividade eletrostática do vácuo ou espaço livre
- εr é a constante dielétrica ou permissividade relativa do isolante utilizado.

Energia:
A energia (no SI, medida em Joules) armazenada em um capacitor é igual ao trabalho
feito para carregá-lo. Considere um capacitor com capacitância C, com uma carga +q em
uma placa e -q na outra. Movendo um pequeno elemento de carga dq de uma placa para
a outra contra a diferença de potencial V = q/C necessita de um trabalho dW:


Nós podemos descobrir a energia armazenada em um capacitor integrando essa equação. Começando com um capacitor descarregado (q=0) e movendo carga de uma placa para a
outra até que as placas tenham carga +Q e -Q, necessita de um trabalho W:


Glossário:

1. ^
Mostra que o número a seguir é uma potência, está "elevado".
Ex: 1,602 × 10^−19 C.

Adaptado de Wikipédia. Veja mais!

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