O documento apresenta os principais conceitos sobre capacitores, incluindo sua estrutura composta por duas placas condutoras separadas por material isolante, sua função de armazenar cargas elétricas e energia potencial elétrica. Também descreve o processo de carregamento de um capacitor e fatores que definem sua capacitância, além de abordar associação de capacitores em circuitos paralelo e série.

1. CAPACITORES
Prof. Paulo
Ilha Física
www.ilhafisica.wordpress.com

2. INTRODUÇÃO
 COMPOSTO POR DUAS PEÇAS CONDUTORAS
 SEPARADAS POR MATERIAL ISOLANTE (DIELÉTRICO)
 FUNÇÃO: ARMAZENAR CARGAS ELÉTRICAS E ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
 “RESERVATÓRIO DE CARGAS”
2

3. PROCESSO DE CARGA DO CAPACITOR
3
Inicialmente descarregado Início da carregamento
Elétrons migram da região
de menor potencial para a
de maior potencial

4. PROCESSO DE CARGA DO CAPACITOR
4
Processo de carga  Elétrons fluem do local de menor potencial elétrico para o de maior potencial
 Saem do pólo negativo da bateria para a armadura B que está neutra inicialmente
 Saem da armadura A que está inicialmente neutra para o pólo positivo da bateria
 Este processo finda-se quando o equilíbrio eletrostático é atingido
 Esse equilíbrio ocorre quando os potenciais da armadura e do gerador se igualam
 Com isso a d.d.p. (U) entre as armaduras torna-se a mesma que a do gerador.
 Atingido esse equilíbrio e finalizada a carga, a corrente elétrica é nula
 É atingida a carga de equilíbrio Q
Q

5. CAPACITÂNCIA
5
Matematicamente CAPACITÂNCIA
 Representa a capacidade do capacitor armazenar carga elétrica
 Portanto a carga elétrica e a capacitância são diretamente proporcionais
Unidade de medida
(Faraday) FATORES QUE DEFINEM A CAPACITÂNCIA DE UM CAPACITOR
 Forma geométrica do capacitor
 Dimensões do capacitor
 Material isolante (dielétrico) entre as armaduras

6. ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA DE UM CAPACITOR
VIMOS QUE, POR DEFINIÇÃO:
6
A PARTIR DO GRÁFICO DE “U” EM FUNÇÃO DE “Q”
Trata-se de uma equação do
1º grau do tipo
y = ax + b
Onde:
a = coef. angular = 1/C
b = coef. Linear = 0
x = Q e y = U

7. OUTRAS FORMAS DE EXPRESSAR ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
Acabamos de ver que:
7

8. CAPACITOR PLANO
8
 É aquele cujas armaduras são planas e paralelas
 Haverá um campo elétrico uniforme associado ao capacitor plano
CAPACITÂNCIA DO CAPACITOR PLANO

9. ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
CORRESPONDÊNCIAS ENTRE CIRCUITOS RESISTIVOS E CAPACITIVOS
9
CIRCUITO RESISTIVO CIRCUITO CAPACITIVO
Carga Elétrica
Corrente Elétrica
Resistor Capacitor
Resistência elétrica (R) Capacitância (C)

10. ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
CORRESPONDÊNCIA ENTRE CIRCUITOS PARALELOS
10
CIRCUITO RESISTIVO CIRCUITO CAPACITIVO
A soma das CORRENTES define a Corrente total
A CORRENTE se divide nos ramos do circuito
A TENSÃO (V) é a mesma nas extremidades de todos resistores A TENSÃO (V) é e mesma nas extremid
A tensão total equivale à tensão nas extremidades de
quaisquer resistores
A tensão total equivale à tensão nas extremidades de quaisquer
capacitor
A soma das CORRENTES define a Corrente total
A CARGA se divide nos ramos do circuito

11. ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
CORRESPONDÊNCIA ENTRE CIRCUITOS PARALELOS
11
CIRCUITO PARALELO RESISTIVO CIRCUITO PARALELO CAPACITIVO
VT = V1 = V2 = V3 = V4 = V5 = … = Vn
IT = I1 + I2 + I3 + I4 + I5 + … + In
VT = V1 = V2 = V3 = V4 = V5 = … = Vn
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + … + Qn
CT = C1 + C2 + C3 + C4 + C5 + … + Cn

12. ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
12
ASSOCIAÇÃO EM PARALELO ANALOGIA COM ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES
 Capacitância deve ser encarada como a carga elétrica era na associação de resistores
 A diferença de potencial (V) vista nas associação de resistores é vista da mesma forma aqui
 Na associação em paralelo para resistores, a corrente se dividia e a corrente total era a soma
das correntes divididas
 Na associação em paralelo para capacitores, a carga se divide e a carga total é a soma das
cargas de cada capacitor

13. ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
CORRESPONDÊNCIA ENTRE CIRCUITOS SÉRIE
13
CIRCUITO SÉRIE RESISTIVO CIRCUITO SÉRIE CAPACITIVO
VT = V1 = V2 = V3 = V4 = V5 = … = Vn
IT = I1 = I2 = I3 = I4 = I5 = … = In
VT = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + … + Vn
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + … + Qn
RT = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + … +
Rn

14. ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
14
ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE ANALOGIA COM ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES
 Capacitância deve ser encarada como a corrente elétrica era na associação de resistores
 A diferença de potencial (V) vista nos associação de resistores é vista da mesma forma aqui
 Na associação em série para resistores, a corrente que percorria qualquer dos resistores era
a mesma e coincidia com a corrente total
 Na associação em série para capacitores, a carga elétrica de qualquer capacitor é a mesma e
coincide com a carga total

15. RESUMÃO DA AULA
15
CAPACITÂNCIA
ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
CAPACITORES PLANOS
CAPACITÂNCIA EQUIVALENTE EM CIRCUITO PARALELO
CAPACITÂNCIA EQUIVALENTE EM CIRCUITO SÉRIE