Trabalho Teorema de Norton Con Dens Adores

INSTITUTO DO EMPREGO E FORMAÇÃO PROFISSIONAL

CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL DE ÉVORA

Técnico/a de Electrónica e Telecomunicações

Jorge Torres Condensadores/Lei de Norton 15/11/2010 Página 1 de 17




Tema: Pagina:

Capa 1

Índice 2

Introdução 3

Condensador: Definição 4

Condensador: Origem 5

Condensador: Como funciona 6

Condensador: Utilização 7

Condensador: Vários tipos 8,9

Condensador: Associação 10

Condensador: Leitura e simbologia 11

Condensador: Carga e Descarga 12,13

Teorema de Norton 14

Bibliografia 15

Conclusão 16

Assinatura 17





Neste trabalho vou definir o que é um condensador , a sua origem, explicar a leitura de condensadores, os vários tipos de condensador e explicar como funciona e como se comporta em corrente continua.Também vou abordar o Teorema de Norton , no que consiste e alguns exemplos da sua utilização.





O condensador é um componente que armazena carga eléctrica e, por consequência , energia potencial eléctrica , mas não pode ser usado como alimentador.Podem ter vários formatos, alguns dos quais esféricos , cilíndricos e planos, constituindo-se de dois condutores denominados armaduras que armazenam cargas eléctricas do mesmo valor absoluto mas de sinais contrários e uma peça isolante (dielétrico) colocada entre as outras duas.





O condensador foi descoberto acidentalmente em 1746 por Pieter Van Musschenbroek , soube a forma da Garrafa de Leiden ,que ao repetir experiencias realizadas pelo seu professor com o objectivo de inserir uma carga eléctrica na agua colocada num recipiente de vidro que segurava na mão, sentiu um choque ao retirar um fio de ferro cuja extremidade estava mergulhada na água , constituindo assim um “condensador” constituindo a água a armadura interna e a mão que segurava o recipiente de vidro a armadura externa. A revelação deste acontecimento deu origem a varias pesquisas que deram origem á Garrafa de Leiden.As garrafas Leiden são constituídas por um recipiente de vidro, revestido por uma folha de estanho envolvendo o recipiente até quatro quintos da sua altura , no seu interior é colocado um conjunto de folhas de ouro enchendo o vaso deixando uma haste metálica a atravessar uma rolha de cortiça.Esta descoberta permitiu grandes avanços na compreensão dos fenómenos eléctricos e a sua evolução veio nos trazer os condensadores usados hoje em dia em electrónica.

Garrafa de Leiden





Existem duas placas metálicas separadas por um material que evita que estas tenham contacto entre si. Ao ser fornecida energia a um condensador, uma das placas fornece electrões à fonte de energia ao passo que a outra recebe os electrões da mesma.Portanto, a carga total de um condensador é zero. A propriedade que um condensador tem de armazenar energia eléctrica sob a forma de um campo electrostático é chamada de capacidade (C), a qual é equivalente à carga (Q) armazenada num determinado potencial eléctrico (V) existente entre os terminais:

Como pode ser visto na equação acima, a capacidade é a razão entre a carga armazenadas nos terminais do condensador e a diferença de tensão entre as placas deste. A unidade de capacidade é o Farad (F) e pode ser definida como o armazenamento de um Coulomb sobre a diferença de potencial de 1 Volt.





Os condensadores tem várias utilizações , devido á sua capacidade de armazenar energia e de impedir corrente continua de passar, enquanto permite passagem á corrente alterna também acerta a saída de corrente em geradores etc..Devido a essas funções é raro o aparelho eléctrico que não leve um condensador.Alguns dos aparelhos aonde são usados:

Acumulação de energia para iniciar a rotação nas ventoinhas de tecto Nos sistemas de som são usados nos amplificadores. São utilizados nos radares. Nos detonadores de armas nucleares . Em pesquisa experimental de armadura electromagnética e canhões

eléctricos(railguns) São utilizados para iniciar a rotação em vários tipos de motor. Nas memorias DRAM .

Em sensores (condensadores de capacidade variável utilizados para medir humidade

do ar, nível de combustível em aviões, controlo de pressão e sensores de impressões

digitais)

Alguns tipos de condensadores.





Os condensadores podem ser agrupados em três classes principais: condensadores discretos, condensadores híbridos e condensadores integrados.

Os condensadores discretos podem ser fixos ou variáveis. A capacidade dos condensadores fixos é pré-estabelecida durante o processo de fabrico, garantindo-se em geral uma determinada precisão no seu valor nominal. Já a capacidade dos condensadores variáveis pode ser alterada ou ajustada pelo utilizador em função das suas necessidades, sendo em geral utilizados na sintonia fina de circuitos. Os mecanismos de ajuste da capacidade eléctrica são basicamente a variação das propriedades do dieléctrico, da superfície e da distância entre placas.

Os condensadores híbridos usam materiais/tecnologias diversos permitindo valores muito elevados de capacidade.

Os condensadores integrados podem ser de dois tipos : de junção e MOS. Os de junção obtêm-se de uma junção pn polarizada inversamente e são construídos simultaneamente com junções dos transístores. Os valores máximos são 100 pF. Os condensadores MOS permitem capacidades um pouco superiores, até umas centenas de pF.

Os condensadores podem ser classificados consoante o dieléctrico que utilizam. Assim temos:Condensador cerâmico: aquele que utiliza um material cerâmico como dieléctrico, como, por exemplo, o titanato de bário ou a esteatite. As armaduras são geralmente revestimentos de prata sobre a superfície de uma lâmina de um disco de cerâmica.Condensador de ar: aquele cujo dieléctrico é o ar.Condensador de mica: aquele que utiliza lâminas de mica como dieléctrico.Condensador de papel: condensador constituído por duas lâminas de folha metálica entre as quais se encontra uma lâmina de papel impregnado ou outro material dieléctrico.Condensador electrolítico: condensador de grande capacidade e reduzidas dimensões. Entre duas lâminas de metal encontra-se um electrólito que durante a passagem da corrente eléctrica forma uma capa de óxido sobre o ânodo. As capas electrolítica e de óxido formam as duas armaduras do condensador. O ânodo é constituído por alumínio ou tântalo, quando se requerem valores de capacidade especialmente elevados.Condensador metalizado: condensador constituído por um dieléctrico sobre o qual se deposita uma fina película metálica.Condensador variável: condensador cuja capacidade pode variar mediante o deslocamento de um conjunto de placas metálicas em relação a um outro conjunto que se mantém fixo.





Os condensadores podem ser associados em série ou paralelo. Na associação em série, a corrente é igual em todos os condensadores, porém a tensão divide-se de uma forma inversamente proporcional à capacidade. Como pode ser visto na figura abaixo:





A capacidade Ceq (equivalente) pode ser calculada pela formula acima.

Na associação em paralelo, todos os condensadores recebem a mesma tensão porém a corrente divide-se entre eles na razão directa da capacidade. Abaixo, é mostrada a configuração paralela e a forma como se pode calcular a capacidade equivalente do circuito capacitivo Ceq.


http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Capacitorsparallel.png%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5




Ao aplicarmos a um condensador uma diferença de potencial continua, vai carregar com uma diferença de potencial cujo valor depende do intervalo de tempo em que se desenvolve o processo. Observando a figura 1, quando o condensador estiver descarregado (Vc = 0)em t = 0, fechamos a chave do circuito.

Figura 1Circuito de carga de um capacitor

A corrente neste instante é máxima no circuito, Imax = E/R. A partir daí, o condensador inicia um processo de carga com aumento gradual da tensão entre seus terminais e teremos uma diminuição da corrente até carregar por completo o condensador. Este processo dá-se obedecendo a uma função exponencial. A tensão no condensador também varia exponencialmente na sua carga:

Vc= E(1-e^(t/))

Onde = RCA equação 1 está mostrada graficamente na figura 2.

Figura 2Carga de um Condensador





Na descarga do condensador como mostra a figura 3, o condensador está carregado. No instante t=0, fechamos a chave do circuito, o condensador inicia sua descarga através da resistência R.

Figura 3Circuito de descarga de um condensador

Nesse instante a corrente no circuito será máxima a partir daí diminui obedecendo a uma função exponencial até atingir o valor zero quando o condensador estiver totalmente descarregado. A tensão no condensador será:

Vc = Vmax . e^ -(T/

Onde Vmax = a ddp máxima conseguida pelo condensador no processo de carga.A equação 2 está mostrada graficamente na figura 4.

Figura 4Descarga de um condensador.

Qualquer circuito linear pode, relativamente a um par de terminais, ser substituído por um circuito equivalente constituído por uma fonte de corrente independente de valor igual à corrente de curto-circuito em paralelo com uma impedância onde uca é a tensão em circuito aberto.





http://www.electronica-pt.com/index.php/content/view/31/37/

http://www.infopedia.pt/$condensador-electrico


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http://www.electronica-pt.com/index.php/content/view/31/37/




http://www.sobre.com.pt/condensadores-e-armazenamento-de-energia

www.priberam.pt

http://www.profafonso.com

http://elektron.no.sapo.pt/condensadoreshistoriaprovisorio.htm

www.google.pt

http://forum.caraudiopt.com/index.php?topic=14167.0

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0103-50532006000600004&lng=en&nrm=iso&tlng=pt

https://dspace.ist.utl.pt/bitstream/2295/174292/1/guiacondensador.pdf

http://paginas.fe.up.pt/~fff/eBook/ADM/Teo_The_Nor.html

http://webpages.fc.ul.pt/~ggevans/CirElecSistDig_files/Capt_3.pdf

Wikipedia

Material fornecido pelo Formador.

Na realização deste trabalho aprendi algumas utilizações dos condensadores, como funcionam associados em circuitos, o seu comportamento em corrente continua e algumas propriedades do Teorema de Norton, e até , embora não tenha incluído no trabalho , a relação entre o Teorema de Norton e de Thevenin.


http://webpages.fc.ul.pt/~ggevans/CirElecSistDig_files/Capt_3.pdf

http://paginas.fe.up.pt/~fff/eBook/ADM/Teo_The_Nor.html

https://dspace.ist.utl.pt/bitstream/2295/174292/1/guiacondensador.pdf



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