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Eletrnica
Capacitores
1o Funo: armazenar cargas eltricas carregando-o e
descarregando-o no tempo da freqncia aplicada.(de acordo com o
tempo que recebe a carga) 2o Caractersticas e propriedades: O
capacitor um componente basicamente formado por duas placas
metlicas, separadas por um isolante chamado de dieltrico. O
material de que feito o dieltrico quem define o nome do capacitor.
Ex.: Dieltrico de mica= capacitor de mica; Dieltrico de plstico =
capacitor de polister.
Como qualquer componente eletrnico, o s capacitores apresentam
caractersticas eltricas e mecnicas, atravs dos quais so
especificados Abaixo veremos as mais importantes:
2.1Capacitncia- a propriedade (capacidade)dos capacitores
armazenarem cargas eltricas. A unidade de capacitncia o FARAD,
representado por F e se define como a capacitncia de reter uma
carga de 1 coulomb (1C), quando aplicada a tenso de 1 volt(1V).
Para as medidas usuais dos capacitores os valores em Farad, so
muito elevados, por isso se utiliza geralmente os seus submltiplos.
Os Submltiplos so a) Milefarad = mF (usado antigamente). 1mF = 1/10
= 10 b) MicroFarad=F = 1/106 =10?6 F
c) NanoFaraf = nF = 1/10? = 10??F
d) PicoFarad = pF = 1/10 =10 F
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Regra prtica para converses de unidades: F 10 mF 10 F 10 nF 10
pF >>>>> >>>> >>>>
> Multiplica
>>>>>
>>>>>
>>>>>
>>>>>
>>>>>
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3o Classificao e tipos:
Fixos
Quando o valor da sua capacitncia
no pode ser mudada. So designados ou classificados
de acordo com o dieltrico, a
forma fsica ou detalhes construtivos
: comum
Eletroltico
Cermicos Disco
Aspecto:
Plate
Aspecto: Tubulares Pouco usado.
Passagem Rdiotelecomunicaes
Stiroflex
Polyster (at 2,2F)
No-metalizados Vem com a capcitncia ,tolerncia e tenso de
trabalho em seu corpo. Metalizados
- Schico Caractersticas: Capacitncia e Tenso mostrados no corpo:
Aspecto:
Metalizado laranja Caractersticas: Capacitncia, Tolerancia e
tenso no corpo.
Aspecto:: Zebrinha Caractersticas: Capacitncia, Tolerncia e
tenso.utiliza Cdigo de cores.
Aspecto:
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Eletroltico (2,2 a 4700F) Simbologia
Alumnio um capacitor de capacitncia alta e tem polaridade.
Utiliza como dieltrico uma camada de xido, formada por
eletrodeposio de um produto qumico. Tntalo um capacitor eletroltico
de alta capacitncia e so usados em CI onde o espao pequeno.
Aspecto:
Radiais Aspecto:
Axiais Aspecto
Semivarivel (ajustvel)
So capacitores de ajuste com valores pequenos
.So especificados pela faixa de valores que podem
adquirir: no ajuste. ex Trimmer Simbologia e aspecto:
:
Variveis So usados em sintonia
de rdio e podem ser especificados pela
capacitncia mxima, ou seja, quando esto com o eixo todo
fechado.
Simbologia:aspecto
:
Ar Polyster
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4o-Identificao do valor e caractersticas dos capacitores
fixos
Como vimos anteriormente, as caractersticas eltricas dos
capacitores so sua capacitncia, tenso de isolao, tolerncia e o
coeficiente de temperatura e ainda a faixa de temperaturas em que o
capacitor pode ser usado. Usualmente, referente s unidades da
capacitncia (Farad), seguem-se os seguintes critrios: Faixa de
Valores Unidade utilizada 1 a 4700pF Picofarads(pF) Acima de
4700pF-1F(1.000.000pF) MicroFarad(F) e PicoFarad(pF) Iguais e acima
de 1000pF Ou a expresso kpF(quilo-
Farad=1000pF) 4.1-Capacitores eletrolticos- as caractersticas
eltricas e a polaridade de seus terminais so impressas no corpo dos
mesmos. Assim, obrigatoriamente se indica qual o terminal positivo
ou o negativo atravs dos smbolos + e - ou uma pinta vermelha.So
impressos ainda nestes capacitores a capacitncia em F e a tenso de
isolao. A tolerncia muitas vezes omitida, porm na grande maioria
das vezes esta tolerncia de 10 +50. Alm dessas indicaes a
polaridade dos eletrolticos tambm indicada da seguinte forma:
Axiais- um esteitamento (gargalo) no lado do terminal positivo e
uma faixa preta no negativo. Radiais- o terminal mais comprido o
positivo. 4.2 Capacitores de polister metalizado zebrinha- tem seu
valor , em picofarads, indicados atravs do cdigo de cores com cinco
faixas, sendo a primeira no topo do capacitor e a ltima junto aos
terminais. Na tabela abaixo, a 1a e a 2a faixa indicam os
algarismos significativos. A 3a faixa indica o numero de zeros ou
multiplicador, no sendo usadas apenas, as cores : ouro e prata A 4a
faixa indica a tolerncia e a 5a faixa a tenso nominal, contnua ou
de pico Nos capacitores as faixas no so separadas entre si , de
modo que duas faixas contguas aparecero como uma s(mais larga).
Isto indica que o valor correspondente quela cor vem repetido.
Exemplos :Definir as caractersticas, dos capacitores metalizados
zebrinha, que apresentam as seguintes cores: a) Verde + azul +
vermelho + branco + vermelho> C=5,6KpF; Tol.= 10 ; E =250V. b)
Marron + preto + laranja + branco +vermelho> C=10kpF; Tol.=10 ;
E= 250V. c) Amarelo + vermelho + vermelho preto + azul> C=
4,2kpF; Tol. = 20; E=630V. d) Vermelho + vermelho + amarelo +branco
+ amarelo> C= 220kpF; Tol. = 10; E =400V.
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4.3-Capacitores de polister metalizado-Schico- apresenta a
indicao da tenso de trabalho em (VDC) e o valor da capacitncia em
nanofarads, indicado apenas pela letra n. As indicaes acima neste
capacitor pode se apresentar das seguintes formas: a) 250 e 22n ;
b) 250 2.3 nF; 250 2n3; 4.4-Capacitores nugget polister ,polister
metalizado laranja:- as indicaes das caracterstica so iguais ao
Schico , acrescentando-se o logotipo do fabricante. 4.5 Capacitores
cermicos Plate:estes capacitores podem ser de trs tipos. Na tabela
abaixo pode-se ver como identifica-lo Tipo Significado
Aspecto/Co
r Coeficiente de Temperatura
Tolerncia
Tenso de Isolao Volts
Unidades
Capacitncia notao
TC Coeficiente de temperatura compensado
Cinza com uma faixa preta no topo
NP0 2% 100V pF ou nF como p e n
10pF-10p 2200pf-2n2
TC Coeficiente de temperatura compensado
Cinza faixa violeta
N750 2% 100V idem idem
GP Aplicaes gerais
Ocre com e faixa amarela
10% 100V idem idem
GMV
Garantido Mnimo valor
Ocre com faixa verde
-20 +80% 63V idem idem
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: 4.6-Capacitores cermicos Disco- Tem seu valor indicado em pF
e/ou nF, de acordo com o fabricante. Recentemente foi introduzida
uma nova codificao. Na seqncia vamos explicar este assunto co
alguns exemplos: Na nova codificao ao capacitncia dada apenas em
picofarads 1o exemplo: Na figura considera-se os dois(2) primeiros
algarismos (10) significativos o 3o algarismo o numero de zeros
para ser acrescentado aos 2 primeiros. Sendo o 3o algarismo 0
(zero) nenhum zero deve ser acrescentado. E a leitura da
capacitncia para este capacitor : C = 10pF.
2o Exemplo: Vemos neste capacitor a indicao 104. Os dois
primeiros algarismos significativos so 1 e 0. O numero 4 , na 3a
casa, significa que devemos acrescentar quatro zeros aos dois
promeiros algarismos formando assim 100.000. A indicao da
capacitncia de 100000pF (ou 100nF).
Alm da capacitncia , indicada na forma acima a nova codificao
indica a tolerncia, a faixa de temperatura de operao, o mximo
desvio da capacitncia em funo da variao de temperatura e o
coeficiente de temperatura. A tenso de isolao no indicada em alguns
casos, subtendendo-se como sendo a normalde uma uma categoria de
capacitor.. A tolerncia indicada por uma letra logo aps o valor da
capacitncia. Na tabela I abaixo temos as letras e os respectivos
significados em trs colunas.
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Vejamos agora um exemplo, com indicaes da capacitncia, tolerncia
e tenso de isolao; Exemplo 3:
Analise: 120: Os dois primeiros algarismos 12; o 3o algarismo
=0, nenhum zero a acrescentar. A letra K indica na tabela 1 (acima
a tolerncia de 10). A tenso de isolao vem diretamente impressa e
mostra 2Kv=2000V. Ento a indicao deste capacitor , para
capcitancia, tolerncia e Tenso : 12pF 10% -2000Volts. Agora vamos
tratar da indicao dos coeficientes de temperaturas : eles so
indicados como posivo(P), negativo (N) e/ou nulo (NP0) expressos
atravs de letras seguida pelo nmero de
partes por milho por graus centgrados. Se o coeficiente for
negativo de 750ppm/?,aparecer a indicao N750. Na prtica, encotramos
capacitores P100(positivo,100ppm/?), NP0, N075, N150, N220, N330,
N470, N750 e N1500. Na tabela II abaixo podemos ter os valores
ligados ao coeficiente de temperatura.
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Os coeficientes de temperatura podem tambm serem substitudos por
letras , da seguinte forma: Letra Coeficiente de temperatura A P100
C NP0 L N075 P N150 R N220 S N330 T N470 U N750 V N1500 . Vamos
agora executar alguns exemplos , para encerrar o assunto: Exemplo
4: 100 nos diz que C=10pF K = 10% N750= coeficiente de temperatura
negativo de 750ppm/?
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Exemplo 5:
C indica pela tabela acima NP0 coeficiente de temperatura Zero
18(neste caso no foi usado o cdigo de 3 algarismo e a leitura
direta) 18pF J =tolerncia de 5%. Exemplo 6:
390 indica C=39pF; tolerncia M na tabela 20%; tenso de isolao=
3000V e o codigo X5F na tabela indica que o capacitor pode ser
usado sob temperaturas de
55? a 85 ?, (X5) com uma variao mxima de 7,5% (F)de seu valor
real em funo da variao de temperatura. 5o Associao de Capacitores;
Na associao dos capacitores os terminais destes devem estar
submetidos a uma mesma Tenso. 5.1-Associao em paralelo.
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A frmula abaixo de forma inversa aos resistores nos d o valor do
capacitor equivalente Ceq Em uma associao de capacitores em
paralelo. Ceq = C1 + C2 + C3 + ... Cn. 5.2- Associao em Srie-
5.2.1-Caso 1- n capacitores iguais. Ceq = C/n Onde C = valor
comum dos capacitores envolvidos; N = numero de capacitores do
esquema. 5.2.2- Caso 2-Para 2 capacitores diferentes: Ceq = C1 x
C2/C1+ C2 5.2.3- Caso 3 n capacitores diferentes. 1/Ceq= 1/C1 +
1/C2 +1/C3 + ....+ 1/Cn 5.3 Associao Mista-Srie/Paralelo.
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Neste caso resolve-se em primeiro lugar parte da associao em
paralelo o Ceq da parte de paralelos passa a compor um novo
circuito em srie. No circuito acima ficaria assim. Ex.: Parte
paralela Ceq1 =10 +20 = 30pF. O novo circuito ficar assim: Ceqt =
1/C1 + 1/Ceq1 + 1/C4 = 1/20 + 1/30 + 1/6 1/Ceqt= 0,05 + 0,033 +
0,16 = 0,99 Ceqt= 1/0,99= 1,01 pF 6o- Defeitos dos Capacitores.
Como todo e qualquer componente ou dispositivo, os capacitores esto
sujeitos a apresentarem falhas, que descreveremos a seguir. 6.1
Fuga ocorre quando existe falha no dieltrico permitindo a circulao
da corrente entre as placas. 6.2 Curto a) Parcial- o curto parcial
a condio em que, ao se medir a resistncia hmica entre as placas
do capacitor encontramos um valor qualquer diferente de zero. b)
Total- o curto total a condio em que ao se medir a resistncia hmica
entre as placas do
capacitor encontramos o valor igual a zero.Neste caso teremos
uma corrente muito alta entre as placas do capacitor e uma
quantidade muito grande de energia passando pelo terra.
6.3-Aberto.- um capacitor se encontra aberto quando ao medirmos
sua resistncia hmica o valor encontrado igual a 8.Este defeito
poder ocorrer devido ao desliganento de um dos terminais da placa
correspondente. 6.4-Deficiente- um capacitor apresenta este estado
de deficincia quando ao ser medido em um capacimetro a sua
capacitncia apresenta um valor diferente daquele que vem de fbrica.
Obs: Nos testes efetuados com multmetro, deve-se usar as seguintes
escalas: Capacitor comum a escala mais indicada a X10K.Quando o
capacitor est bom, o ponteiro desloca e volta a origem Para
capacitores eletrolticos a escala deve ser a X10K o ponteiro
desloca e volta a origem se demorar muito a voltar, utilizar as
escalas X10 ou at X1.
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7o-Observaes sobre as utilizaes dos capacitores. 7.1-
Capacitores tubulares- so utilizados em circuitos de baixa e mdia
freqncia. 7.2-Capacitores planos-so utilizados em circuitos de alta
freqncia. 7.3-O capacitor comum(sem polaridade)- quando no circuito
esto ligados ao terra, funcionam com filtro de alta freqncia
(desacoplador) 7.4-O capacitor com polaridade-eletrolticos- quando
no circuito esto ligados ao terra, funcionam com filtro de baixa
freqncia (desacoplador). 7.5- O capacitor comum (sem polaridade)-
quando interliga etapas no circuito, funcionam como acoplador de
alta freqncia. 7.6- O capacitor com polaridade-eletrolticos- quando
interliga etapas no circuito, funcionam como acoplador de baixa
freqncia. Obs.Quem define as etapas em um circuito o Transistor.Os
demais componente diodos, resistores, capacitores etc., so
componentes auxiliares. 8o Formulas e Smbolos que so teis no estudo
dos capacitores:
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