Decodificando o símbolo do capacitor - Uma viagem pelas aventuras elétricas

Os capacitores são essenciais na tecnologia moderna e são usados em quase todos os dispositivos eletrônicos. De acordo com Pesquisa de precedênciaDe acordo com o relatório da Comissão Europeia, espera-se que o mercado global de capacitores atinja $61,83 bilhões até 2032. Os capacitores têm várias formas e tamanhos, cada um com seu uso específico. Além disso, eles têm uma variedade de símbolos; cada símbolo de capacitor representa significados e propriedades diferentes. 

Portanto, se você trabalha com eletrônica, precisa entender o significado de cada símbolo. Eles fornecem informações valiosas sobre o tipo de capacitor, sua capacitânciaO capacitor tem um valor de tensão, uma classificação de tensão e outros detalhes essenciais. Para saber mais sobre o símbolo de um capacitor, seu significado e como decidi-lo, vamos nos aprofundar nos detalhes!

O que é um capacitor?

Um capacitor é um componente eletrônico amplamente utilizado em vários circuitos elétricos e eletrônicos. Ele foi projetado para armazenar e liberar energia elétrica, atuando como um reservatório temporário ou "buffer de energia" em um circuito. Em comparação com uma bateria comum, um capacitor pode armazenar quantidades muito pequenas de energia, por exemplo, 10.000 vezes menores, o que ainda é útil para muitos dispositivos e circuitos. Esta é a estrutura típica de um capacitor:

Como funciona o capacitor?

Como todos sabemos, os metais são feitos de partículas carregadas positiva e negativamente, o que os torna neutros. Entretanto, quando um campo elétrico é aplicado, os elétrons da placa ou do lado positivo começam a se mover em direção à placa negativa. No entanto, o dielétrico entre as duas placas não permite a passagem dos elétrons, resultando no acúmulo de elétrons em uma placa. 

O capacitor armazena energia elétrica na forma de carga acumulada em suas placas. A quantidade de carga armazenada é diretamente proporcional à tensão aplicada e à capacitância do capacitor. A equação é dada a seguir:

• Q = CV relaciona a carga (Q) armazenada no capacitor com a capacitância (C) e a tensão (V) aplicada. 

Quando o capacitor é conectado a um circuito, como uma carga ou outro componente, ele pode liberar a energia armazenada. Isso é conhecido como descarga. 

Aplicativos

Aqui estão algumas aplicações de um capacitor: 

• Armazenamento de energia em circuitos de fornecimento de energia para fornecer uma fonte estável de energia.
• Capacitores de acoplamento e desacoplamento bloqueiam a CC e permitem a passagem de sinais CA.
• Filtragem e suavização de sinais elétricos para remover ruídos e ondulações.
• Partida do motor e mudança de fase em motores elétricos e sistemas HVAC.

Tipos de capacitores 

Antes de nos aprofundarmos nos detalhes dos símbolos dos capacitores, devemos primeiro examinar os diferentes tipos de capacitores. Aqui estão alguns deles:

• Capacitores eletrolíticos

Os capacitores eletrolíticos são capacitores polarizados que usam um óxido como material dielétrico. Eles têm altos valores de capacitância e são normalmente usados em aplicações que exigem altas classificações de capacitância e tensão. Nesse caso, uma fina camada de filme metálico é usada como primeiro eletrodo, enquanto o segundo eletrodo (cátodo) é um eletrólito semilíquido. Veja a seguir as aplicações dos capacitores eletrolíticos: 

• Capacitores de filme

Os capacitores de filme são capacitores não polarizados que usam um filme plástico fino como material dielétrico. Normalmente, um capacitor de filme é fabricado por meio do processo de desenho de filme. O filme é fabricado e metalizado de acordo com as propriedades dos capacitores. 

Eles estão disponíveis em vários tipos, inclusive capacitores de filme de poliéster (Mylar), polipropileno, policarbonato e sulfeto de polifenileno (PPS). A diferença significativa entre cada tipo de material dielétrico usado entre as placas. Aqui estão algumas das aplicações dos capacitores de filme:

• Capacitores de cerâmica

São aqueles que usam material cerâmico como dielétrico. Eles têm várias formas e tamanhos, inclusive capacitores tubulares de cerâmica e de camada de barreira. Os dois tipos mais comuns são o capacitor de cerâmica multicamada (MLCC) e o capacitor de disco de cerâmica. Os MLCCs, fabricados com tecnologia de montagem em superfície, são particularmente populares devido ao seu tamanho compacto. 

Por outro lado, os capacitores de disco de cerâmica são revestidos com contatos de prata em ambos os lados. Esses capacitores possuem uma alta constante dielétrica (High-K), oferecendo uma capacitância substancial. Veja a seguir algumas aplicações dos capacitores de cerâmica:

• Capacitores de tântalo

Os capacitores de tântalo são capacitores eletrolíticos e consistem em um metal de tântalo que serve como ânodo. Eles apresentam uma fina óxido camada de tântalo atuando como dielétrico, cercada por um cátodo condutor. O uso de tântalo permite uma camada dielétrica altamente eficiente. Portanto, você verá um valor de capacitância mais alto por volume e características de frequência superiores às de outros tipos de capacitores. 

Além disso, os capacitores de tântalo apresentam excelente estabilidade e eficiência a longo prazo. Esses capacitores geralmente são polarizados, o que significa que só podem ser conectados a uma fonte de alimentação CC mantendo a polaridade correta do terminal. Aqui estão algumas aplicações críticas dos capacitores de tântalo:

• Capacitores variáveis

Normalmente, um capacitor variável tem uma capacitância variável que pode ser ajustada manualmente. O capacitor consiste em duas placas; uma é estacionária, enquanto a outra é móvel. Essa configuração permite que o capacitor forneça uma faixa de capacitância de 10 pF a 500 picofarads. Alguns tipos comuns de capacitores variáveis incluem trimmers e capacitores de giro. Aqui estão algumas aplicações dos capacitores variáveis:

Símbolos de capacitores 

Agora que você conhece os vários tipos de capacitores, vamos discutir o que é o símbolo de um capacitor e seus tipos! 

O símbolo geralmente usado para representar um capacitor em eletrônico O diagrama de circuito combina duas linhas paralelas com um espaço entre elas. Ele varia de acordo com o tipo; 

1. Símbolo do capacitor fixo

2. Símbolo do capacitor polarizado

3. Símbolo do capacitor variável

4. Símbolo do capacitor eletrolítico

5. Símbolo do capacitor bipolar

6. Símbolo do capacitor do trimmer

7. Símbolo do capacitor de alimentação

8. Símbolo do capacitor dependente de tensão

9. Símbolo do capacitor dependente da temperatura

Como ler os símbolos dos capacitores?

Você deve ser capaz de ler o símbolo de um capacitor para entender diagramas e esquemas de circuitos eletrônicos. Aqui está o procedimento para fazer isso:

1. Conhecer as unidades de medida

A capacitância é medida em Farads (F), mas, na prática, os capacitores são normalmente classificados em unidades menores, como microfarads (μF), nanofarads (nF) ou picofarads (pF). Familiarize-se com essas unidades para interpretar os valores corretamente.

2. Encontre a capacitância

Os dígitos numéricos representam o valor da capacitância no símbolo do capacitor. Procure um número que indique o valor da capacitância. O número pode ser seguido por um código de letras que indica a unidade de medida. 

3. Pesquisar o valor de tolerância

Todos os capacitores têm uma tolerância que especifica o desvio máximo permitido do valor de capacitância declarado. Essa tolerância é representada por uma porcentagem ou um código no símbolo. Os valores de tolerância podem ser qualquer coisa, como ±5%, ±10%, ±20% ou mais. Por exemplo, se você encontrar "104K" no símbolo, a letra "K" representa uma tolerância de ±10%. 

4. Encontre a classificação de tensão

Os capacitores também têm uma classificação de tensão, indicando a tensão máxima que podem suportar com segurança. A classificação de tensão geralmente é representada por um número seguido de uma unidade, como volts (V) ou quilovolts (kV). Por exemplo, se você vir "25V" no símbolo, o capacitor pode suportar uma tensão máxima de 25 volts.

5. Procure um sinal positivo ou negativo

Alguns capacitores, especialmente os capacitores eletrolíticos e de tântalo polarizados, têm uma polaridade. Eles devem ser conectados na direção correta, caso contrário, podem falhar ou até explodir. Os terminais positivo e negativo são indicados no símbolo usando marcas diferentes, como um sinal de mais (+) ou um sinal de menos (-).

Perguntas frequentes

1. Por que o símbolo do capacitor é importante nos diagramas de circuito? 

O símbolo do capacitor é vital em diagramas de circuitos, pois representa a localização de um componente chamado capacitor em um circuito. Normalmente, os capacitores armazenam e liberam energia elétrica e são uma parte importante do circuito.

2. Por que existem símbolos diferentes para tipos diferentes de capacitores? 

Cada capacitor tem uma capacitância e uma classificação de tensão diferentes, portanto, é essencial usar símbolos diferentes para tipos diferentes de capacitores. Esses símbolos diferentes permitem que engenheiros e técnicos entendam o tipo de circuito que está sendo usado em um dispositivo.

3. Posso substituir um tipo de capacitor por outro em um circuito? 

Sim, é possível substituir um tipo de capacitor por outro em um circuito, mas lembre-se de verificar se o capacitor usado tem uma classificação de tensão mais alta do que o anterior, ou poderá haver algumas complicações. Além disso, lembre-se de que cada tipo de capacitor tem aplicações e materiais de fabricação diferentes, portanto, a substituição de um pelo outro pode afetar o funcionamento geral do circuito.

4. Qual é a diferença entre capacitores de circuito polarizados e não polarizados? 

Os capacitores de circuito polarizados são sensíveis à polaridade e só podem ser conectados em uma direção específica em um circuito. Por outro lado, um capacitor não polarizado é aquele que não tem polaridade e pode ser conectado em qualquer direção em um circuito.

5. Como posso saber se o capacitor é polarizado ou não polarizado com base em seu símbolo? 

Um capacitor polarizado normalmente tem um terminal positivo representado por "+" e um terminal negativo representado por "-". Isso indica que o capacitor é polarizado e que você precisa ter cuidado com a direção ao conectá-lo a um circuito. Por outro lado, um capacitor não polarizado não tem nenhuma marcação específica de polaridade e pode ser conectado em qualquer direção.

6. Como posso determinar o valor de um capacitor com base em seu símbolo? 

Você pode determinar facilmente o valor de um capacitor usando um multímetro digital ou lendo os códigos de cores impressos no capacitor. 

7. Como o valor da capacitância é indicado em um símbolo de capacitor?

O valor da capacitância em um símbolo de capacitor é indicado por um valor numérico seguido pela unidade SI de capacitância, que é Farad. Entretanto, devido aos pequenos valores de capacitância de alguns capacitores, esses valores podem ser micro ou Pico Farad. 

Conclusão

Um capacitor é usado em quase todos os dispositivos eletrônicos e tem diferentes tipos. Entre eles estão o variável, o de tântalo, o de filme etc., e todos esses símbolos são representados por símbolos de termo exclusivos. Um termo-símbolo ajuda os engenheiros e técnicos a identificar o tipo de capacitor usado em um circuito e sua aplicação. Você pode ler os símbolos de termo facilmente se souber a unidade de medição de capacitância, como encontrar a classificação de tensão e outros aspectos. 

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