Os capacitores (que também são chamados erroneamente de condensadores) são componentes eletrônicos formados por conjuntos de placas de metal entre as quais existe um material isolante que define o tipo.
Assim, se o material isolante for a mica teremos um capacitor de mica, se for uma espécie de plástico chamado poliéster, teremos um capacitor de poliéster. Se for a cerâmica, teremos um capacitor cerâmico.
Duas placas, tendo um material isolante entre elas (chamado genericamente dielétrico), adquirem a propriedade de armazenar cargas elétricas e com isso também energia elétrica.
Na figura 1 mostramos um capacitor em que o dielétrico é uma chapa de vidro e as placas, chamadas armaduras são planas.
Dizemos que se trata de um "capacitor plano". Nessa mesma figura temos o símbolo adotado para representar um capacitor.
Quando encostamos uma placa na outra, ou oferecemos um percurso para que as cargas se neutralizem, interligando as armaduras através de um fio, o capacitor se descarrega.
Na figura 2 mostramos o processo de descarga de um capacitor.
Observe que as cargas ficam armazenadas no capacitor por uma atração eletrostática que ocorre através do seu dielétrico.
Assim, entre as armaduras de um capacitor manifesta-se uma tensão elétrica.
Também é importante observar que num capacitor carregado sempre temos a mesma quantidade de cargas nas armaduras positiva e negativa.
A capacidade de armazenamento de um capacitor define o que denominamos "capacitância" de um capacitor.
Ela depende de três fatores: tamanho das armaduras, material do dielétrico e espessura do dielétrico.
A capacitância ou capacidade de armazenamento do capacitor será tanto maior quando maiores forem as armaduras, mais fino for o dielétrico e maior for a constante dielétrica do material como dielétrico.
Unidades de Capacitância
A capacidade de um capacitor em armazenar cargas, melhor chamada de capacitância, é medida em Farads (F), mas como se trata de uma unidade muito grande, é comum o uso de seus submúltiplos. Temos então o microfarad (µF) que equivale à milionésima parte do Farad ou 0,000 001 F.
1 uF = 10-6
Em capacitores muito antigos encontramos o microfarad abreviado como mfd.
Um submúltiplo ainda menor é o nanofarad, que equivale a 0,000 000 001 F ou a milésima parte do microfarad e é abreviado por nF.
1 nF = 10-9 F = 0,000 000 001 F
Finalmente temos o picofarad (pF) que é a milésima parte do nanofarad ou 0,000 000 000 001 F.
Em capacitores muito antigos podemos encontrar o picofarad expresso como micro-microfarad ou uuF.
É comum a utilização de potências de 10 para expressar números com muitos zeros. Assim temos as indicações da tabela:
| Fator | |
| Prefixo | |
| Símbolo | |
| 1018 | |
| exa | |
| E | |
| 1015 | |
| peta | |
| P | |
| 1012 | |
| tera | |
| T | |
| 109 | |
| giga | |
| G | |
| 106 | |
| mega | |
| M | |
| 103 | |
| kilo | |
| k | |
| 102 | |
| hecto | |
| h | |
| 10 | |
| deca | |
| da | |
| 10-1 | |
| deci | |
| d | |
| 10-2 | |
| centi | |
| c | |
| 10-3 | |
| mili | |
| m | |
| 10-6 | |
| micro | |
| μ | |
| 10-9 | |
| nano | |
| n | |
| 10-12 | |
| pico | |
| p | |
| 10-15 | |
| femto | |
| f | |
| 10-18 | |
| atto | |
| a | |
Veja então que 1 nF equivale a 1 000 pF e que:
1 µF equivale a 1000 nF ou 1 000 000 pF.
Tipos de Capacitores
Existem muitos tipos de capacitores conforme mostra a figura 3.
s capacitores tubulares, que são formados por folhas flexíveis de materiais condutores e dielétricos enrolados, são usados em circuitos de baixas e médias frequências enquanto que os que possuem armaduras e dielétricos planos são usados em circuitos de altas frequências.
Observe que os nomes dados aos capacitores depende justamente do material que é usado como dielétrico.
Um tipo importante de capacitor é o eletrolítico, cuja estrutura básica é mostrada na figura 4. Veja mais em “capacitores eletrolíticos” e ‘capacitores de tântalo’.
Uma de suas armaduras é de alumínio que, em contacto com uma substância quimicamente ativa, se oxida formando uma finíssima camada de isolante que vai ser o dielétrico.
Desta forma, como a capacitância é tanto maior quanto mais fino for o dielétrico, podemos obter capacitâncias muito grandes com um componente relativamente pequeno.
É preciso observar que os capacitores eletrolíticos são componentes polarizados, ou seja, a armadura positiva deve ser sempre a mesma.
Se houver uma inversão, tentando-se carregar a armadura positiva com cargas negativas, o dielétrico será destruído e o capacitor inutilizado.
Na família dos capacitores eletrolíticos temos um tipo especial que emprega uma substância que permite obter capacitâncias ainda maiores que as obtidas pelo óxido de alumínio.
Trata-se do óxido de tântalo, o que nos leva aos capacitores de tântalo (ver capacitores de tântalo).
Estes capacitores podem ser encontrados na faixa de 0,1 µF até mais de 100 000 µF.
Atualmente, uma nova família de eletrolíticos começa a aparecer e ser usada em alguns equipamentos. São os eletrolíticos de Nióbio.
Do “Curso de Eletrônica – Eletrônica Básica” de Newton C. Braga
Ver também:
• Capacitores de tântalo (428)
• Capacitores eletrolíticos (426)
• Condensador (508)
• Dielétrico (167)
• Prefixos Métricos (151)
• Unidades elétricas (31)
