eletrnica capacitores

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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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capacitncia alta

alta capacitncia

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plate aspecto

submltiplos so

caractersticas eltricas

so designados