Em resumo, capacitores são dois objetos condutores, geralmente placas pequenas, separadas por algo que isola, conhecido como dielétrico. Muito parecido com o acúmulo estático que ocorre se você esfregar um balão no braço e colocá-lo no cabelo, cargas opostas se acumulam em qualquer placa, permitindo que ele armazene energia na forma de carga. Existem outros 2 fatores-chave que influenciam o comportamento do capacitor e os tornam muito úteis. -Eles cobram exponencialmente, não linearmente. Digamos que eu carregue um capacitor com uma tensão constante e meça a tensão no capacitor (que corresponde à carga contida nele) a cada digitação, 5 segundos. Não subiria, digamos, 0,1 a cada 5 segundos. Em vez disso, aumenta em uma porcentagem definidada capacidade total por unidade de tempo. Este é efetivamente o mesmo princípio (exceto ao contrário) do decaimento radioativo - a "meia-vida" é um conceito intuitivo, correspondendo ao tempo necessário para a quantidade reduzir para 50% do que era - mas não para perder uma quantidade definida (ou seja, não é de 50 moléculas por segundo, é de 50% por segundo). Parece algo como isto:
Como você pode ver, o carregamento é rápido no início, mas diminui à medida que a carga se acumula.
-O segundo são as conseqüências dessa acumulação de carga. À medida que a tensão aumenta, a corrente "através" do capacitor diminui - aparentemente aumentando a resistência elétrica do capacitor. No entanto, se invertermos a polaridade da fonte de alimentação de entrada, alterando-a, isso tem o efeito de "diminuir" a resistência - a carga, em vez de ser comprimida no capacitor, pode fluir facilmente e de fato aumenta efetivamente a tensão efetiva. A principal consequência disso é que o capacitor resiste à CC, mas permite a CA. Mais concretamente, quanto maior a frequência da comutação da polaridade de tensão (ou seja, CA), menor o capacitor impedirá o fluxo de corrente no circuito. O capacitor pode ser pensado como uma mola elétrica. Você empurra para baixo, simbolizando a corrente que flui para ele. A princípio, oferece pouca resistência. No entanto, à medida que você continua empurrando, a mola empurra para trás com mais força, até que você não possa mais empurrar. Isso é equivalente à tensão no capacitor (novamente equivalente à carga armazenada dentro dele) se aproximando da tensão de entrada - como a força ascendente da mola se equilibrando em relação ao seu peso. Agora, o que acontece se você empurrar na direção oposta? A primavera funcionacom você em vez de contra você, aumentando a força de saída além do que você poderia esperar alcançar apenas com seus músculos e peso.
Então, como podemos explorar isso? Existem dois tipos principais de uso do capacitor, dependendo de como eles são organizados em um circuito - "acoplamento", onde o capacitor está em série, e "desacoplamento", capacitor em paralelo. Ambos fazem uso desses princípios acima mencionados.
O acoplamento é usado no bloqueio de corrente contínua - isso é mais frequentemente encontrado no processamento de sinais e rádios. Quanto menor o capacitor, maior a frequência que ele impede (como ele carrega mais rapidamente); portanto, ao ajustar a capacitância, podemos ajustar as frequências bloqueadas. Quando usado com um indutor (o oposto diamétrico de um capacitor) - cuja propriedade mais relevante é o bloqueio de frequências ALTAS, podemos restringir os sinais em uma "faixa" de frequências específica - um circuito de "passagem de banda". Isso é crítico em rádios para transmitir ou receber na frequência desejada.
Os capacitores de acoplamento também são usados em circuitos de temporização - como os transistores (comutadores eletrônicos) ligam a uma tensão conhecida e os capacitores carregam a uma taxa conhecida, eles podem ser usados para ligar o transistor apenas em um determinado momento (ou frequência).
Os capacitores de desacoplamento são usados para armazenamento de energia ou para "amortecimento" elétrico. Novamente, ajuda pensar sobre isso em termos de primavera.
Uma mola em uma pistola de pellets mostra perfeitamente o armazenamento de energia. A mola é puxada para trás, análoga ao capacitor que está sendo carregado, e então liberada, permitindo descarregar sua energia em uma "carga" - mecanicamente falando, o chumbo (ou outra munição), eletricamente, um componente, por exemplo, uma luz. Os capacitores são ideais para situações em que é necessária muita energia em um curto período de tempo, uma vez que descarregam extremamente rapidamente - por exemplo, um desfibrilador. A bateria sozinha não pôde descarregar toda a energia necessária tão rapidamente, então o capacitor interno a armazena e libera conforme necessário.
Para o amortecimento, é melhor pensar na analogia do capacitor / mola como a mola na suspensão do carro. A suspensão do carro protege o carro (e os passageiros) de danos, absorvendo parte da energia do movimento vertical do carro. Se uma roda for empurrada muito rapidamente ao passar por cima de uma pedra grande, o restante do carro será menos afetado graças à suspensão, que absorve energia e a libera lentamente, empurrando o carro para cima. Da mesma forma, um capacitor de desacoplamento pode "suavizar" sinais ou pulsos elétricos. Análoga à pedra, às vezes a natureza da geração elétrica, ou mau funcionamento, pode causar "picos" de tensão. Mesmo picos de tensão muito curtos podem causar danos graves a alguns equipamentos. O capacitor de desacoplamento é capaz de absorver esse "choque" e reduzir a chance de danos. Além do que, além do mais,
Espero que ajude. Desculpe se é um pouco detalhado, mas pretendo ser abrangente.