Conceitos Básicos Sobre
Capacitores e Indutores
Edson
Matheus
Thiego
Trabalho recebido em 30 de junho de 1995
 Djalma M. Redondo e V. L. Líbero
 Departamento de Física e Informática
 Insti...
Resumo
 Circuitos contendo capacitores ou indutores são abordados
sem o uso de equações diferenciais ou outros formalismo...
Introdução
 A importância desses dispositivos na eletrônica em geral é
consagrada;
 Demonstrar aspectos importantes dess...
Capacitores
 Capacitor é um componente eletrônico constituído de duas
peças condutoras, denominadas armaduras. Entre elas...
Q = C V
Capacitância
Uma característica notável dos
capacitores é a linearidade
entre a carga Q e a ddp V entre
as placas....
A ddp da bateria é
igual a ddp da
placa quando não
tem resistor.
Quanto mais ddp, mais carga, mais
capacitância. São propo...
Circuito RC Série - Corrente
Continua
É um circuito em que um resistor R, um capacitor C, e uma
bateria de tensão Vo estão...
 Vamos analisar a seguinte figura:
 O capacitor, quando totalmente descarregado, ao ser ligado
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Circuito RC Série - Corrente
Alternada
 Dependendo da forma como é gerada a corrente, esta é invertida
periodicamente, ou...
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mas agora ligado a um gerador de corrente alternada.
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Indutores
 Um indutor é essencialmente um fio condutor enrolado em
forma helicoidal.
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 Quando uma corrente elétrica atravessa um indutor, induz
uma voltagem em seus terminais. O valor dessa voltagem,
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Circuito RL série - corrente
continua
Consiste de um resistor e de um indutor, podendo estar ligados
tanto em série quanto...
 O indutor, quando totalmente desenergizado, ao ser ligado a
uma fonte DC, em t=0s, torna-se instantaneamente um
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Circuito LC paralelo - corrente
alternada
 Um circuito LC consiste de um indutor e um capacitor. A
corrente elétrica irá ...
Uso dos conceitos no ensino de
física
 Os conceitos sobre capacitores e indutores não são
abordados no ensino médio, apen...
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Circuitos

  1. 1. Conceitos Básicos Sobre Capacitores e Indutores Edson Matheus Thiego
  2. 2. Trabalho recebido em 30 de junho de 1995  Djalma M. Redondo e V. L. Líbero  Departamento de Física e Informática  Instituto de Física de São Carlos,  Universidade de São Paulo, 13560 São Carlos, SP, Brasil
  3. 3. Resumo  Circuitos contendo capacitores ou indutores são abordados sem o uso de equações diferenciais ou outros formalismos avançados. Através de análise dimensional e da comparação entre escalas de tempo envolvidas nos processos de carga, algumas características básicas desses componentes são discutidas.
  4. 4. Introdução  A importância desses dispositivos na eletrônica em geral é consagrada;  Demonstrar aspectos importantes desses dispositivos sem fazer uma teoria completa;  Algumas propriedades desses dispositivos podem ser obtidas somente pelo uso de análise dimensional;
  5. 5. Capacitores  Capacitor é um componente eletrônico constituído de duas peças condutoras, denominadas armaduras. Entre elas pode existir um material isolante, que pode ser, por exemplo, papel, óleo ou o próprio ar.  A função básica dos capacitores é armazenar cargas elétricas, e consequentemente, energia potencial eletrostática (ou elétrica).
  6. 6. Q = C V Capacitância Uma característica notável dos capacitores é a linearidade entre a carga Q e a ddp V entre as placas. Essa relação define a grandeza C, que é função apenas das dimensões geométricas das placas, separação das mesmas e do material colocado entre elas. carga elétrica armazenada
  7. 7. A ddp da bateria é igual a ddp da placa quando não tem resistor. Quanto mais ddp, mais carga, mais capacitância. São proporcionais. A unidade de capacitância é o Coulomb/volt que recebeu o nome de Farad, em homenagem a Michael Faraday.
  8. 8. Circuito RC Série - Corrente Continua É um circuito em que um resistor R, um capacitor C, e uma bateria de tensão Vo estão ligados em série. Nesse caso, uma corrente é considerada contínua quando não altera seu sentido, ou seja, é sempre positiva ou sempre negativa.
  9. 9.  Vamos analisar a seguinte figura:  O capacitor, quando totalmente descarregado, ao ser ligado a uma fonte DC, em t=0 segundos, torna-se instantaneamente um curto-circuito. Com o passar do tempo, devido ao acúmulo de cargas em suas placas, sua reatância capacitiva vai aumentando exponencialmente até que, depois de um certo período, ela se torna um circuito aberto. Este período é chamado de tempo de carga do capacitor onde t é a constante de tempo do circuito, expressa por t=R.C.
  10. 10. Circuito RC Série - Corrente Alternada  Dependendo da forma como é gerada a corrente, esta é invertida periodicamente, ou seja, ora é positiva e ora é negativa, fazendo com que os elétrons executem um movimento de vai-e-vem. Este tipo de corrente é o que encontramos quando medimos a corrente encontrada na rede elétrica residencial, ou seja, a corrente medida nas tomada de nossa casa.
  11. 11.  Vamos agora analisar o nosso circuito RC série da Fig.(1). mas agora ligado a um gerador de corrente alternada. Para frequências muito baixas, ou seja, de perodos muito maiores que o tempo de carga RC, o capacitor tem tempo para reagir a tensão aplicada. A reatância capacitiva é expressa por Xc = (2.p.f.C)-1 Observando essa expressão percebemos que Xc é inversamente proporcional à freqüência, ou seja, quanto maior f, menor será o Xc.
  12. 12. Indutores  Um indutor é essencialmente um fio condutor enrolado em forma helicoidal.  A função básica dos indutores é armazenar energia na forma de campo magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da corrente elétrica.
  13. 13.  Quando uma corrente elétrica atravessa um indutor, induz uma voltagem em seus terminais. O valor dessa voltagem, no sentido da queda de potencial, é dado por: Indutância Indutância é a capacidade de armazenar energia magnética Polaridade magnética do indutor
  14. 14. Circuito RL série - corrente continua Consiste de um resistor e de um indutor, podendo estar ligados tanto em série quanto em paralelo, sendo alimentados por uma fonte de tensão.
  15. 15.  O indutor, quando totalmente desenergizado, ao ser ligado a uma fonte DC, em t=0s, torna-se instantaneamente um circuito aberto, devido às correntes auto induzidas em suas espiras . Com o passar do tempo, sua reatância indutiva vai diminuindo exponencialmente até que, depois de um certo período, ela se torna um curto-circuito. Este período é chamado de tempo de energização do indutor e pode ser dado por: T = L/R.
  16. 16. Circuito LC paralelo - corrente alternada  Um circuito LC consiste de um indutor e um capacitor. A corrente elétrica irá alternar entre ele a uma frequência angular de
  17. 17. Uso dos conceitos no ensino de física  Os conceitos sobre capacitores e indutores não são abordados no ensino médio, apenas em cursos técnicos, o artigo apresenta a possibilidade do uso desses conteúdos, devido ao uso matemático não muito avançado.  A partir do estudo desses componentes é possível que os alunos tenham um entendimento melhor dos aparelhos eletrônicos usados no seu cotidiano, pois estes aparelhos são compostos por vários componentes eletrônicos .

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