2_circuitos elétricos ii_capacitores e indutores

CIRCUITOS ELÉTRICOS IICAPACITORES E INDUTORES

Fernando Souto França

fsoutofranca@gmail.com

Objetivo

• Apresentação de indutores e capacitores, seus princípios básicos de funcionamento e equacionamento relevante.

• Combinação de indutores e capacitores em série e paralelo.

Capacitores

• A sua principal característica é armazenarcargas elétricas, com cargas positivas e negativas no dielétrico.

Capacitores - Aplicações

Capacitores de Cerâmica

Valor Código

Microfarad Nanofarad Picofarad A B C D

0,1 uF 100 nF 100000 pF 104 100n .1 u1

Capacitores de Poliéster e Poliéster Metalizado

CAPACITOR ELETROLÍTICO

Dielétricos de papel embedido em soluçãodielétrica isolante, são capacitores polarizados, ou seja, não podem ser ligados de forma invertida, mais utilizados em tensões Vcc.

Capacitores Eletrolítico

APLICAÇÕES

FILTRO

• Os capacitores podem ser utilizados comofiltros, eliminando o efeito Ripple, nas fontesde alimentação.

• Filtros para eliminação de flutuação de tensãoe corrente.

• Eliminar interferência

CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA

MOTOR COM CAPACITOR

• O capacitor fornece corrente extra (como se fosse uma fonte de corrente adicional) para conseguir tirar o induzido da condição de repouso e fazê-lo girar. Ao atingir sua velocidade nominal, o capacitor é desconectado do circuito, e reconectado assim que o motor perde velocidade, ficando pronto para outra partida.

Capacitores

• Elemento passivo projetado para armazenar energia em seu campo elétrico.• São construídos a partir de duas placas metálicas separadas por um dielétrico (isolador)

Capacitores

• Quando conectado a uma fonte

de tensão v:

– Carga positiva +q depositada em uma placa

– Carga negativa -q depositada na outra placa

• O capacitor armazena “cargas elétricas”

• A quantidade de carga armazenada q , é: q = C.V

Onde C é uma constante de proporcionalidade chamada de capacitância. É medida em farad (F).

Capacitores

Potência e Energia

Exercícios de Fixação

1.a) Calcule a carga armazenada de um capacitor de 3pF e uma tensão de 20 V aplicada entre suas placas.

b) Encontre a energia armazenada no capacitor

2. A tensão de um capacitor de 5uF é

v(t) = 10cos(6000t) V. Calcule a corrente que flue através dele.

3. Determine a tensão de um capacitor de 2uF onde circula uma corrente de 𝑖 𝑡 = 6𝑒−3000𝑡 𝑚𝐴

Exercícios de Fixação

4. Determine o gráfico de corrente para um capacitor de 200 uF que a tensão varia da seguinte forma:

Exercícios de Fixação

5. Obtenha as tensões v1 e v2 e energia (w1,w2) armazenada de cada capacitor.

Para refletir

• Como fica a associação de capacitores em série ou em paralelo? Justifique sua resposta.

Capacitores

Capacitores

Exercícios de Fixação

6. Encontre a capacitância equivalente do circuito abaixo.

Exercícios de Fixação

7. Encontre as tensões em cada capacitor.

Indutores

• São dispositivos elétricos passivos

• Servem para armazenar energia no campo magnético

• São constituidos normalmente por uma bobina (fio enrolado)

• Unidade no SI: H (Henry)

Indutores

Indutores

Indutor

• É um elemento elétrico que apresenta oposição a qualquer alteração na corrente elétrica

• É composto de um condutor em espiral enrolado em um núcleo de suporte cujo material pode ser magnético ou não-magnético

Lei de Faraday

• Uma bobina sob o efeito de um campo magnético variável induz uma tensão em qualquer condutor imerso no campo.

• Vinduzida Nespiras.(t)

Aplicações

• Isoladores da linha telefônica em modems. – Proteção de eventuais sobre tensões na linha

telefônica.

– Atuam como filtros de ruídos.

Aplicações

• Transformador - Quando duas bobinas são enroladas sobre o mesmo núcleo, onde cada uma das bobinas é chamada de enrolamento.

• Quando aplica-se uma tensão no primeiro enrolamento (primário), pode-se obter uma outra tensão, sendo gerada pelo

• segundo enrolamento (secundário). Isto pode ser usado para

• aumentar ou reduzir a tensão.

Aplicações

Transformadores com núcleo de ferrite e indutores para reatores eletrônicos e lâmpadas dicróicas

Supressores de ruído e filtros de linha

Bobinas para antena, buzina e alarmes

Toróides pequenos, bobina tipo carretel e choques

Bobinas tipo "Honey Comb" para radio frequência, bobina tipo tesla e bobina com enrolamento cruzado

Indutores

Exercícios de Fixação

8) A corrente de um indutor de 0,1 H é 𝑖 𝑡 =10𝑡𝑒−5𝑡.

a) Encontre a tensão nos terminais do indutor.

b) E a energia de armazenamento.

Exercícios de Fixação

9) Encontre i, vC e iL.

Para refletir

• Como fica a associação de indutores em série ou em paralelo? Justifique sua resposta.

Indutores

Indutores

Resumo