Capacitores. Prof. Ernesto F. F. Ramírez

Transcrição

1 apactores Prof. Ernesto F. F.

2 Sumáro 1. Introdução 2. apactores 3. lassfcações de capactores 4. Especfcação de capactores 5. Assocação de capactores 6. Exercícos propostos Slde 2

3 1. Introdução apactor Armaduras Slde 3

4 1. Introdução V _ Slde 4

5 1. Introdução V _ Slde 5

6 1. Introdução V _ Slde 6

7 1. Introdução Q = V _ Slde 7

8 1. Introdução + + Q + + Slde 8

9 1. Introdução + + Q + + Slde 9

10 1. Introdução Q = 0 = 0 Slde 10

11 1. Introdução apactânca + Q _ + V _ Onde: Q = cte. = V = apactânca [ F ]; Q = arga no capactor [ ]; V = Tensão no capactor [ V ]. Slde 11

12 1. Introdução A capactânca de um capactor depende: das dmensões (áreas) das armaduras; do delétrco utlzado; da espessura do delétrco (= dstânca entre as armaduras). α Área das armaduras α 1 Espessura do delétrco Slde 12

13 2. apactores São dspostvos que utlzam a propredade da capactânca para dversos fns: Armazenamento de energa (carga); Fltragem de snas elétrcos (retrada de ruídos); Sensores de deslocamento; Implementação de oscladores; Sntona de canas de áudo e vídeo. Slde 13

14 3. lassfcações de capactores Tabela 1 3 tpos de classfcações de capactores Materal utlzado no delétrco eletrolítco de cerâmca a a óleo Forma físca tubular dsco plano Varação da capactânca fxo varável semvarável Slde 14

15 4. Especfcação de capactores Propredades prncpas para caracterzar um capactor: Valor nomnal da capactânca em Farads; Tolerânca, ou seja, a faxa de valores acetáves da capactânca; Tensão de trabalho em corrente contínua que o capactor pode absorver sem sofrer ruptura (quema do delétrco com curtocrcuto das armaduras). Slde 15

16 4. Especfcação de capactores Valor nomnal (códgo de cores) 1º algarsmo = 2 2º algarsmo = 7 (a) Multplcador = 10 1 pf Tolerânca = 10% (b) Fgura 1 apactor de poléster: (a) representação de 270 pf com 10% de tolerânca; (b) códgo de cores. Slde 16

17 4. Especfcação de capactores Valor nomnal (capactores a dsco) (a) (b) 104K 104K Z5P Fgura 2 Valores nomnas de capactores a dsco: (a) especfcações dretas; (b) códgo de números. Slde 17

18 4. Especfcação de capactores Valor nomnal (capactores eletrolítcos) Fgura 3 apactores eletrolítcos (possuem polarzação) Slde 18

19 4. Especfcação de capactores Tolerânca: admssível nom = = nom nom ± nom Tolerânca(%) 100 Obs.: Quando a 4ª faxa for transparente (da mesma cor do corpo do capactor), então a tolerânca será de 20%. Slde 19

20 4. Especfcação de capactores Tensão de Trabalho: Em alguns capactores utlzamse 5 faxas no códgo de cores (2 dígtos, 1 multplcador, 1 tolerânca e 1 de tensão de trabalho). Neste caso a tensão de trabalho é gual ao algarsmo X 100 V; Em alguns capactores (dsco) a tensão de trabalho é fornecda por um códgo de letras e números; Nos capactores eletrolítcos a tensão de trabalho e a sua polardade é gravada no corpo do capactor. Slde 20

21 5. Assocação de capactores Incalmente devemos lembrar que: = dq dt [ Eq. 1] q = v [ Eq. 2] Slde 21

22 5. Assocação de capactores Aplcando a [Eq.2] em [Eq.1] teremos: d = dt ( v ) Equação do apactor = dv dt [ Eq. 3] Slde 22

23 5. Assocaçãode capactores Assocação de capactores em sére: + v 1 + v 2 + v N 1 2 N v EQ Slde 23

24 5. Assocaçãode capactores Assocação de capactores em sére: 1 2 N + V v EQ Slde 24

25 5. Assocaçãode capactores Assocação de capactores em sére: dv dv1 dv2 v = v1 + v vn = dt dt dt dv j j omo = =, para j = 1,2,..., N dt Teremos Dsto : 1 : EQ dv dt = = j N j= 1 EQ 1 j j = N j= 1 j dv dt N Slde 25

26 5. Assocaçãode capactores Assocação de capactores em paralelo: + v _ 1 2 N 1 2 N Slde 26

27 5. Assocaçãode capactores Assocação de capactores em paralelo: + v _ EQ 1 2 N Slde 27

28 = 1 5. Assocaçãode capactores Assocação de capactores em paralelo: + 2 dv dv1 EQ = dt dt omo v = v, para j j Teremos : Dsto : EQ EQ = N dv dt 1, + ou = seja : dv dt = 1,2,..., N ( N = N N j= 1 dv dt N N ) j dv dt Slde 28

29 6. Exercícos propostos 1)Estude o materal do Xerox e da homepage para defnr claramente cada uma das classfcações de capactores mostradas na Tabela 1. 2)Encontre a capactânca equvalente dos capactores abaxo, sabendo que todos têm capactânca. Slde 29

30 v ( t) 6. Exercícos propostos 3)Em um crcuto R sére é lgada no tempo t = 0s uma fonte de tensão de 15 volts. Sabendo que a expressão da tensão no capactor é dada por: = 15 (1 e 500 t ) [ volts] Determne: (a)a expressão da carga no capactor em função do tempo, sabendo que = 1uF; (b)a corrente no capactor em função do tempo; (c)a tensão no resstor; (d)em quanto tempo o capactor rá atngr 99,33% de sua carga máxma. Slde 30