Um capacitor é um componente elétrico que armazena energia em um campo elétrico. O dispositivo é composto por duas placas de metal separadas por um dielétrico ou isolante. Quando uma tensão CC é aplicada em seus terminais, o capacitor puxa uma corrente e continua a carregar até que a tensão nos terminais seja igual à fonte. Em um circuito CA no qual a tensão aplicada está continuamente mudando, o capacitor está continuamente sendo carregado ou descarregado a uma taxa dependente da frequência de alimentação.
Os capacitores são freqüentemente usados para filtrar o componente DC em um sinal. Em frequências muito baixas, o capacitor atua mais como um circuito aberto, enquanto em frequências altas o dispositivo atua como um circuito fechado. À medida que o capacitor carrega e descarrega, a corrente é restringida pela impedância interna, uma forma de resistência elétrica. Essa impedância interna é conhecida como reatância capacitiva e medida em ohms.
Qual é o valor de 1 Farad?
O farad (F) é a unidade SI de capacitância elétrica e mede a capacidade de um componente de armazenar carga. Um capacitor de um farad armazena um coulomb de carga com uma diferença de potencial de um volt em seus terminais. A capacitância pode ser calculada a partir da fórmula
C = \ frac {Q} {V}
OndeCé a capacitância em farads (F),Qé a carga em coulombs (C), eVé a diferença de potencial em volts (V).
Um capacitor do tamanho de um farad é muito grande, pois pode armazenar muita carga. A maioria dos circuitos elétricos não precisa de capacidades tão grandes, então a maioria dos capacitores vendidos são muito menores, normalmente na faixa de pico-, nano- e micro-farad.
Calculadora de mF para μF
Converter milifarads em microfarads é uma operação simples. Pode-se usar uma calculadora on-line de mF para μF ou fazer o download de um gráfico de conversão de capacitor em pdf, mas resolver matematicamente é uma operação fácil. Um milifarad é equivalente a 10-3 farads e um microfarad é 10-6 farads. Converter isso se torna
1 \ text {mF} = 1 \ vezes 10 ^ {- 3} \ text {F} = 1 \ times (10 ^ {- 3} / 10 ^ {- 6}) \ text {μF} = 1 \ vezes 10 ^ 3 \ text {μF}
Pode-se converter picofarad em microfarad da mesma maneira.
Reatância capacitiva: a resistência de um capacitor
À medida que um capacitor é carregado, a corrente que passa por ele rápida e exponencialmente cai para zero até que suas placas estejam totalmente carregadas. Em baixas frequências, o capacitor tem mais tempo para carregar e passar menos corrente, resultando em menos fluxo de corrente em baixas frequências. Em frequências mais altas, o capacitor passa menos tempo carregando e descarregando e acumulando menos carga entre suas placas. Isso resulta em mais corrente passando pelo dispositivo.
Essa "resistência" ao fluxo de corrente é semelhante a um resistor, mas a diferença crucial é que a resistência de corrente do capacitor - a reatância capacitiva - varia com a frequência aplicada. Conforme a frequência aplicada aumenta, a reatância, que é medida em ohms (Ω) diminui.
Reatância capacitiva (Xc) é calculado com a seguinte fórmula
X_c = \ frac {1} {2 \ pi fC}
OndeXcé a reatância capacitiva em ohms,fé a frequência em Hertz (Hz), eCé a capacitância em farads (F).
Cálculo de Reatância Capacitiva
Calcule a reatância capacitiva de um capacitor de 420 nF a uma frequência de 1 kHz
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ times 1000 \ times 420 \ times 10 ^ {- 9}} = 378,9 \ Omega
A 10 kHz, a reatância do capacitor torna-se
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ times 10.000 \ times 420 \ times 10 ^ {- 9}} = 37,9 \ Omega
Pode-se ver que a reatância de um capacitor diminui à medida que a frequência aplicada aumenta. Nesse caso, a frequência aumenta em um fator de 10 e a reatância diminui em uma quantidade semelhante.