Definição de Capacitância

Além da resistência e indutância, outra propriedade importante nos circuitos eletrônicos CA é a capacitância. A capacitância é medida em unidades. A unidade de capacitância é o farad. Enquanto a indutância é representada no circuito por uma bobina, a capacitância é representada por um capacitor. Em sua forma mais básica, o capacitor é construído com duas placas paralelas separadas por um não condutor, chamado de dielétrico. Em um circuito elétrico, um capacitor serve como um reservatório ou depósito de eletricidade.

Definição de Capacitância em Corrente Contínua

Quando um capacitor é conectado a uma fonte de corrente contínua, como uma bateria de armazenamento no circuito mostrado na Figura 1A, e o interruptor é fechado, a placa marcada B se torna positivamente carregada, e a placa A negativamente carregada. A corrente flui no circuito externo quando os elétrons se movem de B para A. O fluxo de corrente no circuito é máximo quando o interruptor é fechado, mas diminui continuamente até atingir zero. A corrente se torna zero assim que a diferença de tensão entre A e B se iguala à tensão aplicada da bateria. As placas permanecem carregadas se o interruptor for aberto, como mostrado na Figura 1B. Uma vez que o capacitor seja curto-circuitado, ele descarregará rapidamente, como mostrado na Figura 1C. Deve ficar claro que, quando o capacitor está sendo carregado ou descarregado, há corrente no circuito, mesmo que a lacuna entre as placas do capacitor interrompa o circuito. A corrente está presente apenas durante o tempo de carga e descarga, que geralmente é curto.

Fig 1 - Definição de Capacitância em corrente contínua.

A Constante de Tempo RC O tempo necessário para que um capacitor atinja uma carga elétrica total é proporcional à capacitância e à resistência do circuito. A resistência do circuito introduz o elemento de tempo na carga e descarga de um capacitor.

Quando um capacitor carrega ou descarrega através de uma resistência, um certo tempo é necessário para uma carga ou descarga total. A tensão sobre o capacitor não mudará instantaneamente. A taxa de carga ou descarga é determinada pela constante de tempo do circuito. A constante de tempo de um circuito RC (resistor/capacitor) em série é um intervalo de tempo que equivale ao produto da resistência em ohms e da capacitância em farad e é simbolizada pela letra grega tau (τ).

τ = RC

O tempo na fórmula é necessário para carregar 63% da tensão da fonte. O tempo necessário para levar a quantidade de carga a cerca de 99% da tensão da fonte é aproximadamente 5 τ. A Figura 2 ilustra essa relação das características da constante de tempo de carga.

Fig 2 - Curva de descarga da definição de capacitância.

Quando me pedem uma definição de capacitância, frequentemente explico que a capacitância é a medida da capacidade de um capacitor de armazenar carga elétrica. O símbolo usado para capacitância é a letra C. Você pode medir o potencial elétrico do material dielétrico em um componente eletrônico onde ele pode armazenar energia.

Como pode ser visto na ilustração da constante de tempo, não pode haver movimento contínuo de corrente contínua através de um capacitor. Um bom capacitor bloqueará
corrente contínua e passará os efeitos de corrente contínua pulsada ou corrente alternada.

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