Capacitores - UEL Portal - Universidade Estadual de ?· Figura 2 – Valores nominais de capacitores…

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<ul><li><p>Capacitores</p><p>Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p></li><li><p>Sumrio</p><p>1. Introduo</p><p>2. Capacitores</p><p>3. Classificaes de capacitores3. Classificaes de capacitores</p><p>4. Especificao de capacitores</p><p>5. Associao de capacitores</p><p>6. Exerccios propostos</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 2</p></li><li><p>1. IntroduoCapacitor</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 3</p><p>Armaduras</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>-</p><p>-</p><p>++</p><p>+</p><p>i</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 4</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>++</p><p>_+ V</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>++</p><p>+-</p><p>-</p><p>ii</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 5</p><p>++</p><p>-</p><p>-</p><p>-</p><p>+ V_</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>++</p><p>+</p><p>--</p><p>-</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 6</p><p>++</p><p>--</p><p>+ V_</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>++</p><p>+</p><p>--</p><p>-</p><p>Qi=0</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 7</p><p>++</p><p>--</p><p>+ V_</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>+ -</p><p>-</p><p>+</p><p>+</p><p>Q-</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 8</p><p>+-+</p><p>-</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>+ -</p><p>-</p><p>Q+</p><p>+</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 9</p><p>+-</p><p>-</p><p>-</p><p>+</p><p>i</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>Q = 0</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 10</p><p>i = 0</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>CcteV</p><p>Q== .C</p><p>Onde:</p><p>Capacitncia</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 11</p><p>+ V_</p><p>+ Q_</p><p>Onde:</p><p>C = Capacitncia [ F ];</p><p>Q = Carga no capacitor [ C ];</p><p>V = Tenso no capacitor [ V ].</p></li><li><p>1. Introduo</p><p>A capacitncia de um capacitor depende:</p><p> das dimenses (reas) das armaduras;</p><p> do dieltrico utilizado;</p><p>armadurasdasreaC dieltricodoEspessuraC</p><p>1</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 12</p><p> da espessura do dieltrico (= distncia entre as armaduras).</p></li><li><p>2. Capacitores</p><p> So dispositivos que utilizam a propriedade da </p><p>capacitncia para diversos fins:</p><p>Armazenamento de energia (carga);</p><p>Filtragem de sinais eltricos (retirada de </p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 13</p><p>Filtragem de sinais eltricos (retirada de </p><p>rudos);</p><p>Sensores de deslocamento;</p><p>Implementao de osciladores;</p><p>Sintonia de canais de udio e vdeo.</p></li><li><p>3. Classificaes de capacitores</p><p>Material utilizado Material utilizado </p><p>no dieltricono dieltrico</p><p>FormaForma</p><p>fsicafsica</p><p>Variao da Variao da </p><p>capacitnciacapacitncia</p><p>Tabela 1 3 tipos de classificaes de capacitores</p><p>no dieltricono dieltrico fsicafsica capacitnciacapacitncia</p><p>eletrolticoeletroltico</p><p>de cermicade cermica</p><p>a leoa leo</p><p>tubulartubular</p><p>discodisco</p><p>planoplano</p><p>fixofixo</p><p>varivelvarivel</p><p>semisemi--varivelvarivel</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 14</p></li><li><p>4. Especificao de capacitores</p><p>Propriedades principais para caracterizar um </p><p>capacitor:</p><p>Valor nominal da capacitncia em Farads;</p><p>Tolerncia, ou seja, a faixa de valores aceitveis </p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 15</p><p>Tolerncia, ou seja, a faixa de valores aceitveis </p><p>da capacitncia;</p><p>Tenso de trabalho em corrente contnua que o </p><p>capacitor pode absorver sem sofrer ruptura (queima </p><p>do dieltrico com curto-circuito das armaduras).</p></li><li><p>4. Especificao de capacitores</p><p>Valor nominal (cdigo de cores)</p><p>(a) (b)</p><p>1 algarismo = 2</p><p>2 algarismo = 7</p><p>Multiplicador = 10 1 pF</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 16</p><p>Figura 1 Capacitor de polister: (a) representao de 270 pF com 10% de tolerncia; (b) cdigo de cores.</p><p>(b)</p><p>Tolerncia = 10%</p></li><li><p>4. Especificao de capacitores</p><p>Valor nominal (capacitores a disco)</p><p>(a) (b) 104K</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 17</p><p>Figura 2 Valores nominais de capacitores a disco: (a) especificaes diretas; (b) cdigo de nmeros.</p><p>(b) 104KZ5P</p></li><li><p>4. Especificao de capacitores</p><p>Valor nominal (capacitores eletrolticos)</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 18</p><p>Figura 3 Capacitores eletrolticos (possuem polarizao)</p></li><li><p>4. Especificao de capacitores</p><p>100</p><p>(%)TolernciaCC</p><p>CCC</p><p>nomnom</p><p>nomnomadmissvel</p><p>=</p><p>=</p><p>Tolerncia:</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 19</p><p>Obs.: Quando a 4 faixa for transparente (da </p><p>mesma cor do corpo do capacitor), ento a </p><p>tolerncia ser de 20%.</p></li><li><p>4. Especificao de capacitores</p><p>Tenso de Trabalho:</p><p>Em alguns capacitores utilizam-se 5 faixas no </p><p>cdigo de cores (2 dgitos, 1 multiplicador, 1 </p><p>tolerncia e 1 de tenso de trabalho). Neste caso a </p><p>tenso de trabalho igual ao algarismo X 100 V;</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 20</p><p>tenso de trabalho igual ao algarismo X 100 V;</p><p>Em alguns capacitores (disco) a tenso de trabalho </p><p> fornecida por um cdigo de letras e nmeros;</p><p>Nos capacitores eletrolticos a tenso de trabalho e </p><p>a sua polaridade gravada no corpo do capacitor.</p></li><li><p>5. Associao de capacitores</p><p>].[ 1Eqdt</p><p>dqi CC =</p><p>Inicialmente devemos lembrar que:</p><p>dt</p><p>].[ 2EqvCq CC =</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 21</p></li><li><p>5. Associao de capacitores</p><p>)( vCdt</p><p>di CC =</p><p>Aplicando a [Eq.2] em [Eq.1] teremos:</p><p>Equao do </p><p>Capacitor</p><p>].[ 3Eqdt</p><p>dvCi</p><p>dt</p><p>CC =</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 22</p></li><li><p>5. Associao de capacitores</p><p>Associao de capacitores em srie:</p><p>i+ v1 - + v2 - + vN -</p><p>C1 C2 CN</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 23</p><p>vCEQ</p></li><li><p>5. Associao de capacitores</p><p>Associao de capacitores em srie:</p><p>C1 C2 CN</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 24</p><p>vCEQ</p><p>+ V -i</p></li><li><p>5. Associao de capacitores</p><p>===</p><p>+++=+++=</p><p>jj</p><p>jj</p><p>NN</p><p>NjparaC</p><p>i</p><p>C</p><p>i</p><p>dt</p><p>dvComo</p><p>dt</p><p>dv</p><p>dt</p><p>dv</p><p>dt</p><p>dv</p><p>dt</p><p>dvvvvv 2121</p><p>,...,2,1,</p><p>......</p><p>Associao de capacitores em srie:</p><p>=</p><p>=</p><p>=</p><p>==</p><p>N</p><p>j jEQ</p><p>N</p><p>j jEQ</p><p>jj</p><p>CCDisto</p><p>C</p><p>i</p><p>C</p><p>i</p><p>dt</p><p>dvTeremos</p><p>CCdt</p><p>1</p><p>1</p><p>11:</p><p>:</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 25</p></li><li><p>5. Associao de capacitores</p><p>Associao de capacitores em paralelo:</p><p>i1 i2 iN+</p><p>i</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 26</p><p>i v</p><p>_</p><p>C1 C2 CN</p></li><li><p>5. Associao de capacitores</p><p>Associao de capacitores em paralelo:</p><p>+</p><p>i</p><p>i</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 27</p><p>i v</p><p>_</p><p>C1 C2 CN</p><p>CEQ</p></li><li><p>5. Associao de capacitores</p><p>==</p><p>+++=</p><p>+++=</p><p>j</p><p>NNEQ</p><p>N</p><p>NjparavvComodt</p><p>dvC</p><p>dt</p><p>dvC</p><p>dt</p><p>dvC</p><p>dt</p><p>dvC</p><p>sejaouiiii</p><p>2</p><p>2</p><p>1</p><p>1</p><p>21</p><p>,...,2,1,</p><p>...</p><p>:,...</p><p>Associao de capacitores em paralelo:</p><p>=</p><p>=+++=</p><p>+++=</p><p>==</p><p>N</p><p>jjNEQ</p><p>NEQ</p><p>j</p><p>CCCCCDisto</p><p>dt</p><p>dvCCC</p><p>dt</p><p>dvCTeremos</p><p>NjparavvComo</p><p>1</p><p>21</p><p>21</p><p>...:</p><p>)...(:</p><p>,...,2,1,</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 28</p></li><li><p>6. Exerccios propostos</p><p>1)Estude o material do Xerox e da homepage para </p><p>definir claramente cada uma das classificaes de </p><p>capacitores mostradas na Tabela 1.</p><p>2)Encontre a capacitncia equivalente dos </p><p>capacitores abaixo, sabendo que todos tm </p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 29</p><p>capacitores abaixo, sabendo que todos tm </p><p>capacitncia C.</p></li><li><p>6. Exerccios propostos</p><p>][)1(15)(500 voltsetv tC</p><p>=</p><p>3)Em um circuito RC srie ligada no tempo t = 0s </p><p>uma fonte de tenso CC de 15 volts. Sabendo que </p><p>a expresso da tenso no capacitor dada por:</p><p>Determine:</p><p>Capacitores - Prof. Ernesto F. F. Ramrez</p><p>Slide 30</p><p>Determine:(a)a expresso da carga no capacitor em funo do </p><p>tempo, sabendo que C = 1uF;(b)a corrente no capacitor em funo do tempo;(c)a tenso no resistor;(d)em quanto tempo o capacitor ir atingir 99,33% </p><p>de sua carga mxima.</p></li></ul>