ColégioGraham Bell

Disciplina de EletricidadeDisciplina de EletricidadeProfessora: Rejane GadelhaCel.: 9943-6006Contato:educadora.rejanegadelha@gmail.com.brrejanegadelha@poli.ufrj.br

• Matéria: possui massa e ocupa lugar no espaço

• Classificação em grupos: elementos ou compostos.– Elemento: todos átomos

são iguais.• Exemplo: alumínio, cobre,

carbono, germânio e silício

– Compostos: combinação de elementos

• Exemplo: água, é composto de elementos hidrogênio e oxigênio.

• Molécula: menor partícula de qualquer composto

• Átomos são constituídos por partículas: núcleo e elétrons

Elétrons

Núcleo

Os elétrons e o núcleo de um átomo

• Um campo elétrico é o campo de força provocado por cargas elétricas no átomo (elétrons, prótons) ou por um sistema de cargas.

• Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas a uma força elétrica.

Pólos de cargas opostas se atraem

Pólos de cargas Iguais se repelem

ColégioGraham Bell

Disciplina de EletricidadeDisciplina de EletricidadeProfessora: Rejane GadelhaCel.: 9943-6006Contato:educadora.rejanegadelha@gmail.com.brrejanegadelha@poli.ufrj.br

• Componente que tem como propriedade de armazenar cargas elétricas quando recebe uma tensão nos terminais.

• É formado por duas placas condutoras, também denominadas de armaduras.– Armaduras: separadas por

material isolante ou dielétrico.

Dielétrico

Armadura

Símbolo esquemático:

Fixo Variável

• Os elétrons não podem passar diretamente através do dielétrico de uma placa do capacitor para a outra.

• A Tensão é aplicada a um capacitor através de um circuito externo, a corrente flui para uma das placas, carregando-a, enquanto flui da outra placa, carregando-a, inversamente.

• Em outras palavras, quando a "voltagem" ou tensão que flui por um capacitor muda, o capacitor será carregado ou descarregado.

• Corrente de carga e descarga de um capacitor é máxima por um determinado tempo.

• Constante de Tempo (δ = RC) é o tempo eu seria necessário para a corrente decrescendo com a mesma rapidez (razão) observada no início dos fenômenos de carga ou descarga

• Capacitância C é a característica que o capacitor apresenta de armazenar mais ou menos cargas elétricas por unidade de tensão

C = Capacitância ( Farad F)

Q = Cargas Elétricas ( Coulomb C)

V = Tensão (Volt V)

1 Coulomb = 6,28 x 1018 elétrons

• É a tensão de limite que poderá ser aplicada no capacitor;

• Caso seja aplicada uma tensão superior, haverá uma corrente que forçará uma passagem através do dielétrico, podendo furá-lo;

• Capacitor entrará em curto-circuito e descarregará.

Capacitâncias são expressas em:

• microfarads (μF) = 0,000 001 F

• nanofarads ( F)ƞ = 0, 000 000 001F

• picofarads (pF) = 0, 000 000 000 001F

– Qual a capacitância de um capacitor que armazena 4 C de carga com 2V nos seus terminais?

– Qual a capacitância de um capacitor que armazena 10,35 C em 3V?

– Que carga é acumulada por uma capacitor de 0,5F ligado a uma fonte de 50V?

– Qual a carga armazenada por um capacitor de 10 F com 3V aplicados aos seus terminais?

– Qual a tensão aos terminais de um capacitor de 40F que armazena 200C?

– Em um capacitor variável com 7,74pF foi aumentado para formar um capacitor múltiplo com cinco regiões dielétricas, e não foi alterado nem o dielétrico e nem a distância entre as placas do capacitor, qual a nova capacitância?

Capacitor Constituição Características

Capacitor Plástico

Consiste em duas folhas de alumínio separadas pelo dielétrico de material plástico.

Maior capacidade em comparação com os de mesmas dimensões dos metalizados.

Capacitor Eletrolíticos de Alumínio

Dielétrico com fina camada de óxido de alumínio e em uma das armaduras um fluido.

Constitui uma série de altos valores de capacitância, mas com valores limitados de tensão de isolamento e terminais polarizados

Capacitores de Cerâmicos

Como dielétrico de cerâmico, revestido de camada de tinta, que contém elemento condutor formado as armaduras.

Capacitores de baixo a valores e altas tensões de isolamento

DIELÉTRICO CONSTRUÇÃO FAIXA

Ar Placas entrelaçadas 10 - 400 pF

Mica Folhas superpostas 10 – 5000 pF

Papel Folha enrolada 0,001 - 1μF

Cerâmica Tubular 0,5 – 1600 pF

Disco 0,002 – 0,1 μF

Eletrolítico Alumínio 5 – 1000 μF

Tântalo 0,01 – 300 μF

• Todos estão sujeitos à mesma diferença de potencial (tensão)

• Para calcular a sua capacidade total (Ceq):

• A corrente que flui através de capacitores em série é a mesma, porém cada capacitor terá uma queda de tensão (diferença de potencial entre seus terminais) diferente.

• A soma das diferenças de potencial (tensão) é igual a diferença de potencial total. Para conseguir a capacitância total:

Capacitores diferentes:

Ct = C1 x C2 / (C1 + C2)

Capacitores iguais:

Ct = C / nC

• Associados em série e em paralelo. • Nesse caso, o capacitor equivalente deve ser obtido,

resolvendo-se o circuito em partes, conforme a sua configuração.

– Calcule a capacitância total de um capacitor de 3 μF, um de 5 μF, e um de 10 μF associados em série.

– Qual a capacitância total e a tensão de trabalho de uma associação de capacitores em série se C1 e c2 forem dois capacitores de 200 μF, 150V.

– Um capacitor de um circuito sintonizado de um receptor de rádio tem uma capacitância de 310 pF. Quando o estágio está alinhado, ajusta-se um capacitor variável (chamado de trimmer) em paralelo com o estágio, até uma capacitância de 50pF. Qual a capacitância total da associação?

– Qual a capacitância total dos três capacitores ligados em paralelo, se os seus valores são 0,15 μF, 50 V; 0,015 μF, 100V; e 0,003 V, 150 V? Qual a tensão de trabalho dessa associação?

– Um técnico de trabalho dos seguintes capacitores: 300 pF, 75 V; 250 pF, 50V; 200 pF, 50 V; 150 pF, 75 V e 50 pF, 75 V. Qual deles deverá ser ligado em paralelo de modo a formar uma associação com uma capacidade de 500 pF e 75V de tensão de trabalho?

– Qual a faixa de capacitância total disponível num circuito oscilador que utiliza um capacitor variável de sintonia cuja faixa de 35 a 300 pF em série com um capacitor fixo de 250 pF?

1. Calcule a capacitância total das redes capacitivas dadas nos circuitos ao lado:

• CAPUANO, Francisco e outros. Laboratório de Eletricidade e Eletrônica. Teoria e Prática. Editora Érica. 32ª Edição. SP. 2007

• GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. Makron Books. 2ª edição. – S.P:, 1996

• http://images.google.com.br• http://wikepedia.org.br

• http://youtube.com.br