Fala, guerreiros! Seguem um resumo desse assunto de Física 3, um pouco mais obscuro, os Capacitores! Foco, selva!
1. CAPACITORES
Da mesma forma que uma caixa d´ água armazena água, um capacitor tem a função de armazenar carga elétrica.
Um capacitor é composto por dois pares de condutores e a sua carga se dá através de um gerador.
Os condutores chamam-se armaduras do capacitor, onde uma sempre será positiva e a outra negativa. Para que as cargas permaneçam presas nos condutores, entre as duas armaduras é preciso que exista um isolante, impedindo que as cargas passem de uma armadura para outra. Dentre eles, temos como exemplo, o vácuo, o ar, papel, mica e etc.
A capacidade que um capacitor possui em armazenar carga elétrica é medida por uma grandeza chamada capacitância (C).
A unidade de capacitância no SI é farad (F). É comum o uso de submúltiplos: 1 pC = 10-12 C.
2. FATORES QUE INFLUENCIAM NA CAPACITÂNCIA
A capacitância C do capacitor plano depende das seguintes características:
- Área (A) das armaduras: quanto maior a área da superfície das placas que constituem o capacitor, maior a capacitância.
- A distância d entre as placas: a capacitância é inversamente proporcional a distância entre as placas.
- Natureza do isolante: por enquanto, considere o vácuo como isolante.
Juntando as dependências em uma expressão matemática, temos:
ε0 é a constante de proporcionalidade chamada permissividade absoluta do vácuo.
Unidade no SI: ε0 = 8,8•10-12 F/m
3. ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
A carga elétrica possui energia, portanto, um capacitor armazena energia potencial elétrica.
4. DIELÉTRICO
O isolante (dielétrico) que se encontra entre as placas do capacitor influencia no valor da capacitância. Sendo a capacitância no vácuo definida por C0, a capacitância C de um capacitor com um dielétrico é dada por:
Dessa forma, a capacitância aumenta de um fator k quando comparada com o vácuo.
| Dielétrico | k |
| Vácuo | 1 |
| Ar | 1,0006 |
| Papel | 3,5 |
| água | 81 |
Desta maneira, podemos dizer que a capacitância de um capacitor com dielétrico entre as armaduras é k vezes maior que a capacitância do mesmo capacitor a vácuo.
5. ASSOCIANDO CAPACITORES
Os capacitores também podem ser associados em série e paralelo.
5.1 Associação de capacitores em série
Na associação em série, todos os capacitores apresentam a mesma carga Q, pois são percorridos pela mesma corrente.
A capacitância equivalente é dada por:
Essa expressão é análoga a da associação de resistores em paralelo.
5.2 Associação de capacitores em paralelo
Na associação em paralelo, todos os capacitores apresentam a mesma ddp U.
A capacitância equivalente é dada por:
Essa expressão é análoga a da associação de resistores em série.