Componentes elétricos são organizados em série e em paralelo
A associação de capacitores tem como função gerar um valor específico de capacitância. Em outras palavras, é a organização dos capacitores para o armazenamento de energia.
A capacitância é a grandeza escalar que mede a capacidade desse armazenamento. Isso é feito através da relação entre carga e a diferença de potencial. Para relembrar, a carga elétrica é uma propriedade física que determina as interações eletromagnéticas. Ela está armazenada nos corpos e pode ser negativa ou positiva.
Assim como ocorre com os resistores, os capacitores podem ser associados em série ou em paralelo. No entanto, a lógica de cálculo da grandeza que envolve as combinações de capacitores é diferente.
Para entender como é feita a aferição da capacitância equivalente dessas associações é importante conhecer suas configurações e características básicas.
Associação de capacitores pode ser feita de forma seriada ou paralela. (Foto: Wikipédia)
Associação de capacitores em série
Na associação em série, a voltagem total do circuito é dividida entre os capacitores. O fato permite criar capacitores capazes de aguentar uma elevada tensão, mesmo em um circuito formado por elementos capacitivos que tenham uma limitação de voltagem menor que a referida tensão. Vale lembrar que a voltagem nada mais é que a tensão elétrica, também conhecida como diferença de potencial elétrico.
Os capacitores ligados em série têm o seu polo positivo ligado ao polo negativo do próximo capacitor. Essa lógica pode seguir de maneira sucessiva, deixando aberta a possibilidade de colocar vários componentes com essa organização.
E como é feito o cálculo de capacidade de armazenamento de energia da associação de capacitores em série? De forma direta, a capacitância equivalente é dada pelo produto dividido pela soma das capacitâncias individuais do circuito.
Fórmula da associação de capacitores em série.
Em acordo com o fundamento da eletrostática, cabe pontuar que a carga elétrica na combinação seriada é sempre constante.
Associação de capacitores em paralelo
No caso da associação em paralelo, o potencial elétrico é o mesmo para todos os capacitores. A combinação é feita com dois condutores, um isolado do outro. Como consequência da organização, é gerado um novo capacitor.
A capacitância equivalente da associação de capacitores em paralelo é obtida pela soma das capacitâncias de cada elemento capacitivo do circuito.
Fórmula da associação de capacitores em paralelo.
Do ponto de vista estrutural, a combinação em paralelo ocorre quando os capacitores têm todos os polos positivos conectados entre si, assim como todos os polos negativos.
Associação mista
A associação mista de capacitores é apresentada em circuitos que têm a combinação de capacitores em série e em paralelo. O cálculo de capacitância equivalente desses sistemas é feito pela contagem da associação em série. Depois de ter esse valor, é feito o cálculo da associação em paralelo.
Com os dois resultados, a última etapa é somar os valores encontrados e descobrir o resultado da capacitância equivalente.
Importância dos capacitores
A partir da associação de capacitores, as áreas da elétrica e eletrônica usam diferentes materiais capacitivos para a confecção de aparelhos como o computador, a televisão, o robô.
Diante da variedade de capacitores usados em eletricidade, existem tipos como:
• Capacitor eletrolítico: utilizado em filtros, acoplamentos em circuitos de baixa frequência ou em circuitos temporizadores;
• Capacitor de poliéster: utilizado em circuitos que trabalham com altas frequências;
• Capacitor cerâmico: utilizados em circuitos com altas frequências, situação em que as perdas devem ser mínimas e a estabilidade da capacitância é fundamental.
Como exemplo simples da importância dos capacitores, assim como as suas combinações, está a tela touch screen do celular. O modelo de tela capacitiva de celular tem como base duas placas separadas por um isolante, geralmente o ar. Quando o dedo toca essa tela, um capacitor monitorado pelo sistema operacional informa o ponto onde um comando foi acionado. Essas informações circulam por meio da troca de elétron.
Com isso, o display capacitivo consegue receber informações de vários toques ao mesmo tempo, fato que torna possível o reconhecimento de diferentes movimentos dos dedos ou canetas touch. Um fato interessante é que a precisão desse tipo de tela pode chegar a 100% e ter um longo tempo de vida útil.
As telas que são baseadas em capacitores estão nos sistemas de quase todos os parelhos móveis modernos. Isso é justificado pelo fato do seu rápido tempo de resposta ao toque e facilidade de uso.
Enquanto componente dos circuitos elétricos, o capacitor ainda pode ser empregado em rádios, possibilitando o ajuste de frequências.