Qual é o único tipo de capacitor que pode funcionar em corrente alternada?

  • Como São Construídos os Capacitores
  • Capacitores Eletrolíticos
  • Capacitores de Filme, Poliéster, Lâmina, Polipropeno ou Teflon®
  • Capacitores Cerâmicos 
  • Capacitores de Mica
  • Capacitores Imersos
  • Referências

Os capacitores podem ser de diversos tipos, cada tipo varia de acordo com seu dielétrico e outros fatores irão impactar no seu tamanho, formato, capacitância e tensão de trabalho.  

Neste artigo discutiremos os tipos mais comuns de capacitores disponíveis no mercado.

Como São Construídos os Capacitores

Os capacitores estão disponíveis em diversos tamanhos e formatos. Uma coisa em comum para todos é que, para um mesmo tipo de construção e dielétrico, quanto maior a capacitância exigida, maior o tamanho do capacitor. Esse aumento é devido ao efeito da área e da espessura do dielétrico sobre o nível de capacitância. 

Há algumas maneiras de aumentar a área sem necessariamente aumentar demais o tamanho capacitor. Uma dessas técnicas é dispor as placas e o dielétrico, em faixas longas e estreitas, e formar um rolo com ambos.

O dielétrico deve ser do tipo que pode ser enrolado sem quebrar e por ter características de um isolante, garante que as faixas nunca se toquem. A forma em que os materiais estão enrolados define se o capacitor terá um formato cilíndrico ou retangular.

Outro método comumente usado é empilhar as placas no dielétrico, então a área é um múltiplo do número de camadas dielétricas. Tal construção é mais utilizada para capacitores menores.

O terceiro método mais comum é usar o próprio dielétrico para estabelecer o formato do corpo. Então, simplesmente é inserida uma haste para funcionar como placa positiva e a superfície do revestida do cilindro forma a placa negativa. 

Qual é o único tipo de capacitor que pode funcionar em corrente alternada?
Figura 1 – Formas de aumentar a área de um capacitor: (a) por enrolamento; (b) por empilhamento; (c) por inserção.
Fonte: ALEXANDER, SADIKU (2013).

Com relação ao dielétrico, há uma ampla gama de possibilidades. Logo, há alguns fatores que têm uma grande influência sobre qual dielétrico usar:

  • O nível de capacitância desejado;
  • O tamanho do capacitor;
  • As possibilidades para enrolar, empilhar, entre outras;
  • Sensibilidade à temperatura;
  • Tensão de trabalho.

De maneira geral, os capacitores fixos mais comuns no mercado são os eletrolíticos, filme, poliéster, lâmina, cerâmica, mica e imersão.

Capacitores Eletrolíticos

Os capacitores eletrolíticos são, geralmente, fáceis de identificar por causa do seu formato e por contarem com informações impressas no invólucro. Como, por exemplo, sua polaridade, ou seja, ele possui um terminal maior que é o positivo. Assim, caso seja polarizado da maneira incorreta, o capacitor entra em curto-circuito.

Esse tipo oferece os valores de capacitância mais altos disponíveis, em contrapartida, seus níveis de tensão de trabalho são limitados. Então, os valores típicos de capacitância variam de 1µF a 15000 µF, enquanto que as tensões de trabalho variam de 5 V a 450 V. 

Qual é o único tipo de capacitor que pode funcionar em corrente alternada?
Figura 2 – Capacitores Eletrolíticos

A construção básica usa o processo de enrolamento, onde um rolo de folha de alumínio é revestido com óxido de alumínio (o alumínio será a placa positiva, enquanto o óxido será o dielétrico). Por causa do tamanho do rolo da lâmina de alumínio, o tamanho do capacitor eletrolítico é maior que a maioria.

Capacitores de Filme, Poliéster, Lâmina, Polipropeno ou Teflon®

Estes capacitores são feitos pelo processo de enrolamento ou empilhamento e o formato final pode ser arredondado ou retangular, podendo ter terminais radiais ou axiais. A faixa típica para tais capacitores é de 100 pF a 10 µF, podendo atingir até 100 µF. O nome do capacitor é o que define o tipo de dielétrico usado. Nesse caso, as tensões de trabalho podem ir até 2000 V.

Qual é o único tipo de capacitor que pode funcionar em corrente alternada?
Figura 3 – Capacitores de Poliéster

Capacitores Cerâmicos 

Também conhecidos como capacitores de disco, esses capacitores permitem utilizar os excelentes valores ϵr e as altas tensões de trabalho associadas aos materiais cerâmicos. Tais capacitores normalmente variam entre 10 pF a 0,047 µF e possuem altas tensões de trabalho que podem chegar a 10 kV.

Figura 4 – Capacitores Cerâmicos

Este é o tipo de capacitor mais utilizado em circuitos de alta frequência e de corrente contínua.

Capacitores de Mica

    Estes capacitores utilizam um dielétrico de mica que pode ser de chip único ou empilhado. Os capacitores de mica são utilizados em circuitos de precisão e circuitos de alta frequência e tipicamente variam em valor na ordem de algumas centenas de pF, com tensões de trabalho de até 20 kV.

Figura 5 – Capacitores de Mica

Capacitores Imersos

Estes são produzidos ao se imergir o dielétrico (podendo ser de tântalo ou mica) em um condutor derretido para que seja formada uma fina camada condutiva sobre o dielétrico. Por causa disso, os capacitores de tântalo imersos precisam da informação impressa de sua polaridade, lembrando que o terminal positivo é o maior

Eles normalmente variam em valores de 0,1µF a 680µF, sua tensão varia entre 6 e 50V.

Figura 6 – Capacitores Imersos

Referências

ALEXANDER, Charles K.. Fundamentos de circuitos elétricos. Porto Alegre: Amgh, 2013.

Qual o único tipo de capacitor que pode funcionar em corrente alternada?

Capacitores. Os capacitores despolarizados podem funcionar em corrente alternada devido ao fato de que cada uma das suas armaduras pode receber tanto potencial positivo como negativo.

Como funciona um capacitor em corrente alternada?

No capacitor, com corrente alternada, haverá sempre uma corrente entrando e saindo das placas, e caso a frequência de oscilação da corrente seja alta o suficiente, o capacitor não irá mais impedir o fluxo de corrente, de forma que toda corrente que chega será transferida.

Como funciona um capacitor em corrente contínua?

Em corrente contínua (CC) o capacitor se comporta como um Circuito Aberto, e em corrente alternada (CA) o capacitor se comporta como uma resistência. A diferença entre o capacitor e a bateria é que o capacitor é muito mais simples.

Quais são os tipos de capacitor?

Leia também.
1- Capacitor Eletrolítico:.
2- Capacitor de Poliéster:.
3- Capacitor Cerâmico:.
4- Capacitor de Tântalo:.
5- Capacitor de Mica:.
6- Capacitor SMD:.
7- Capacitor variável:.
8- Capacitor a Óleo e Papel:.