Capacitores

CAPACITORES

Tipos de capacitores

Os tipos de capacitores são diferenciados tanto pela técnica de construção quanto pelos materiais. Tornando cada tipo ideal para uma determinada aplicação.

• Tubulares de papel e óleo: Estes capacitores eram praticamente os que predominavam nos equipamentos valvulados antigos. No entanto, hoje em dia são pouco usados, pois o papel se deteriora e passa a apresentar fugas, necessitando a substituição freqüente destes componentes. Nestes capacitores, temos duas tiras de metal (alumínio) e entre elas uma tira de papel (isolante).

Nestes capacitores utilizam uma folha de papel seco e nos tipos a óleo, uma folha impregnada de um óleo com características dielétricas. Como estes capacitores são enrolados, as armaduras se comportam como uma bobina, o que os leva a apresentar uma certa indutância. Isso impede que eles sejam usados de forma eficiente em circuitos de altas freqüências.

• Capacitores planos: O capacitor plano é um dispositivo feito por duas armaduras. Essas armaduras precisam necessariamente ser iguais e planas, ter o mesmo tamanho e estar próximas uma da outra, permitindo obter capacitores com baixas indutâncias, ideais para aplicações em circuitos de altas freqüências.

Para aumentar a capacitância do capacitor plano, deve-se aumentar a área das armaduras, aproximar as armaduras, colocar entre as placas um dielétrico com maior constante dielétrica.

• Capacitores de poliéster: É um capacitor que utiliza uma espécie de plástico, colocando folhas de alumínio como armaduras e folhas de poliéster entre elas para formar o dielétrico. Sua construção pode levar tanto a capacitores planos como tubulares. Mas, as características do poliéster o tornam inapropriado para aplicações em circuitos de altas freqüências. Uma variação é o poliéster metalizado, onde a armadura é feita pela deposição eletrolítica de uma fina capa de metal sobre o poliéster.

• Capacitores de mica: São colocadas duas placas metálicas de modo a haver uma ou mais folhas de mica entre elas, formando o dielétrico. Como a mica não é flexível, estes capacitores só admitem a construção plana. A mica possui propriedades ideais para aplicações em altas freqüências, estes capacitores são empregados em instrumentação, transmissão e outras aplicações semelhantes.

• Capacitores cerâmicos: Um tipo comum é tubular. É obtido a partir de um tubo ôco de cerâmica sendo, depositadas por meios eletrolíticos uma armadura internamente e outra externamente.

Outro tipo é o construído com pedaços planos de cerâmicas onde as armaduras são depositadas nas faces. Para se obter maior capacitância podem ser empilhados diversos conjuntos. Pelas suas características, estes capacitores podem ser usados numa ampla gama de aplicações que vão dos circuitos de corrente contínua aos circuitos de frequências muito altas.

• Capacitores eletrolíticos: São construídos a partir da formação de uma camada de óxido de alumínio ou óxido de tântalo, numa armadura do mesmo metal. Como a camada de óxido é muito fina e tem uma constante dielétrica elevada, podem ser obtidos capacitores de valores elevados ocupando pequeno espaço. Estes capacitores são utilizados em desacoplamento, acoplamento e filtragem de sinais de baixas freqüências.

• Outros tipos – há outros tipos de capacitores menos comuns, com as nomenclaturadas dadas pelos materiais usados nos dielétricos. Temos ainda a considerar os eletrolíticos de nióbio que começam a se tornar comuns.

Capacitores SMD

Os componentes para montagem em superfície (SMD) são utilizados nas montagens de equipamentos que devem ser compactos e mesmo em muitos outros, onde se deseja que o mínimo de espaço seja ocupado. Estes componente têm reduções muito pequenas e para os capacitores isso também ocorre. Conforme ilustra a figura 15 podemos encontrar capacitores de diversos tipos em invólucros SMD.

A identificação destes componentes é dada por um código especial, e saber se temos diante de nós um capacitor, ou outro componente, exige atenção e análise ao diagrama, pois os seus aspectos são os mesmos de outros componentes como resistores, indutores, diodos, etc.

INDUTORES

Construção

Um indutor é geralmente construído como uma bobina de material condutor, por exemplo, fio de cobre. Um núcleo de material ferromagnético aumenta a indutância concentrando as linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras. Indutores podem ser construídos em circuitos integrados utilizando o mesmo processo que é usado em chips de computador. Nesses casos, normalmente o alumínio é utilizado como material condutor. Porém, é raro a construção de indutores em CI's; eles são volumosos em uma pequena escala, e praticamente restritos, sendo muito mais comum o uso de um circuito chamado "gyrator", que utiliza um capacitor comportando-se como se fosse um indutor.3

Pequenos indutores usados para frequências muito altas são algumas vezes feitos com um fio passando através de um cilindro de ferrite.

Indutância

Indutância é a grandeza física associada aos indutores, é simbolizada pela letra L, medida em henry (H), e representada graficamente por um fio helicoidal.4 Em outras palavras é um parâmetro dos circuitos lineares que relaciona a tensão induzida por um campo magnético variável à corrente responsável pelo campo. A tensão entre os terminais de um indutor é proporcional à taxa de variação da corrente que o atravessa.

onde:

u(t) é a tensão instantânea -> sua unidade de medida é o volt (V)

L é a indutância -> sua unidade de medida é o Henry (H)

i(t) é a corrente instantânea -> sua unidade de medida é o ampere (A)

t é o tempo (s)

Energia

A energia (medida em joules, no SI) armazenada num indutor é igual à quantidade de trabalho necessária para estabelecer o fluxo de corrente através do indutor e, consequentemente, o campo magnético.

Em circuitos elétricos

Um indutor resiste somente a mudanças de corrente.6 Um indutor ideal não oferece