Condenser Utility

Utilidade do Capacitor

Serve para manter uma corrente alternada estável, como um Sinal de Áudio ou Filtro de Baixa.A energia armazenada em um capacitor é expressa em Joules:

Quando uma Tensão Contínua é aplicada nas placas do capacitor, através dele não se verifi-ca nenhuma passagem de corrente, devido a presença do dielétrico. Por outro lado, ocorre uma acumulação de carga elétrica nas placas de tal forma, que a placa ligada ao pólo negativo do gerador acumula elétrons enquanto que a placa ligada ao pólo positivo do gerador falta elé-trons. Este fenômeno é chamado de Polarização do Dielétrico.

W = C/2.V2 Q = U . C

Quando a tensão aplicada é interrompida, a carga acumulada mantém se devido ao Campo Elétrico que se forma entre as placas. Se as placas forem curto circuitadas, encostando se os 2 terminais de ligação, uma rápida passagem de corrente é produzida e o capacitor se descarrega, retornando á condição inicial.

Quando uma corrente Contínua é aplicada a um capacitor, a tensão leva um certo tempo para atingir o valor máximo. Portanto, no capacitor, a corrente está adiantada em relação a tensão.O tempo necessário para que o capacitor se carregue totalmente depende das resistências do circuito.Para um circuito RC em série, quanto maior o valor do resistor e do capacitor, mais tempo leva para que o capacitor carregue se totalmente.A medida da velocidade de cres-cimento da tensão no capacitor é dada do circuito pela constante de tempo ().

O Dielétrico é submetido a solicitações alternadas, pois variam de sinal rapidamente e sua polarização muda com o mesmo ritmo. Se a freqüência aumenta, o Dielétrico não pode seguir as mudanças com a mesma velocidade com que ocorrem, e a polarização diminui, o que acar-reta uma redução da capacitância. Portanto, devido ao fato de que a capacitância tende a diminuir com o aumento da freqüência, os capacitores Styroflex e cerâmicos são os únicos que podem ser empregados em alta freqüência (Amplificadores e Osciladores).

Com as Tensões Alternadas, produzindo o fenômeno de sucessivas cargas e descargas, veri-fica se uma circulação de corrente, embora esta não flua diretamente pelo Dielétrico. Assim, chega se a uma das principais aplicações dos capacitores: a de separar a Corrente Alternada da Corrente Contínua, quando estas se apresentam simultaneamente. Em geral: O capacitor com-porta se como um Circuito Aberto em Corrente Contínua e como uma Resistência Elétrica em Corrente Alternada.

PASSO 2

Determinar a distância em que um elétron liberado da placa negativa passa por um próton, que é liberado da placa positiva, ambos em repouso e liberados ao mesmo tempo de cada pla-ca, considerando que não ocorra interação entre eles.

Podemos deduzir que as cargas se encontrem, mesmo não havendo interação entre si, em aproximadamente 1cm.

PASSO 3

Calcular a velocidade desse elétron liberado quando ele atinge a superfície da placa opos-ta,considerando que levou um tempo de 1,5 x 10-8 s.

PASSO 4

Calcular a densidade superficial de carga nas unidades do SI (C/m2). A partir desse resulta-do, determinar o campo elétrico E em termos dos vetores unitários num ponto logo à esquerda das placas, entre as placas, e à direita das placas. Calcular também a diferença de potencial entre essas duas placas.

Nesse caso, estamos analisando uma superfície quadrada de 4 cm² que se refere à área su-perficial de uma das placas do capacitor. Logo, a densidade superficial da placa do capacitor é dada por:

2. ETAPA 2

Aula-tema: Materiais Dielétricos e Capacitância.

Essa atividade é importante para compreender a definição de capacitância e seus

efeitos quando há introdução de um dielétrico no capacitor.

PASSOS

PASSO 1

Demonstrar matematicamente, no caso particular de um capacitor de placas paralelas, a partir da Lei de Gauss e da Diferença de Potencial entre duas placas, que a equação da capacitância