Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Entenda o Fascinante Mundo dos Capacitores!

Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Entenda o Fascinante Mundo dos Capacitores!

Descubra tudo sobre capacitores: o que são, tipos, aplicações e mergulhe no
fascinante mundo desses dispositivos essenciais.

Olá a Todos!

Os capacitores são componentes eletrônicos essenciais em uma ampla variedade
de dispositivos e sistemas. Eles desempenham um papel crucial no armazenamento
e liberação de energia elétrica, além de terem várias aplicações em circuitos
eletrônicos. 

Neste artigo, vamos explorar o que são capacitores, seu funcionamento básico,
diferentes tipos, aplicações e características importantes.

🤔 O que são Capacitores?

Os capacitores são dispositivos eletrônicos que armazenam energia elétrica em
um campo elétrico. Eles são compostos por dois condutores separados por um
material isolante, chamado de dielétrico. 

Os condutores são conhecidos como placas do capacitor, e a carga elétrica se
acumula nessas placas quando uma diferença de potencial é aplicada, como
ilustrada na Figura 2 abaixo.

Fig. 2 – Como capacitor funciona? Exemplo de construção interna de um capacitor!

ℹ️ Princípio de Funcionamento de um Capacitor!

Quando uma diferença de potencial é aplicada nos terminais de um capacitor,
inicia-se o processo de carga e acumulação de energia elétrica nas placas
condutoras, separadas por um material dielétrico. A quantidade de carga
armazenada é proporcional à tensão aplicada e capacidade do dielétrico em
armazenar cargas elétricas.

Após a remoção da diferença de potencial ou quando a tensão é removida, o
capacitor é capaz de liberar a energia armazenada, proporcionando uma corrente
elétrica em um circuito.

📖 Tipos de Capacitores

Existem diversos tipos de capacitores disponíveis, cada um com características
e aplicações específicas. Alguns dos tipos mais comuns incluem:

1️⃣ Capacitores Eletrolíticos: 

Conhecidos por sua alta capacitância, eles são caracterizados por serem
polarizados, ou seja, possuem um terminal positivo e um terminal negativo. É
crucial conectá-los corretamente, a fim de evitar danos aos componentes e ao
próprio capacitor. 

✔️ Existem dois diferentes tipos principais de capacitores eletrolíticos,
estes incluem os modelos: 

• Axiais que possui terminais de conexão localizados em suas
  extremidades, como ilustrado na Figura 3 abaixo.
  

Fig. 3 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor Eletrolítico Axial

• Radiais que possui seus terminais paralelo na mesma extremidade, como
  ilustrado na Figura 4 abaixo. 
  

Fig. 4 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor Eletrolítico Radial

2️⃣ Capacitores de Cerâmica: 

São amplamente utilizados devido ao seu tamanho compacto e custo acessível.
São ideais para aplicações de alta frequência e podem ser encontrados em uma
variedade de dispositivos eletrônicos, como smartphones, computadores e
equipamentos de áudio. Sua aparência física estar sendo ilustrada na
Figura 4 abaixo. 

Fig. 5 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor Cerâmico de disco 100nF

3️⃣ Capacitores de Filme: 

São amplamente utilizados em aplicações de alta tensão e alta frequência.
Oferecem boa estabilidade, resistência ao calor e baixa perda
dielétrica. 

Existem enumero tipos de capacitores de filme, a principal diferença entre
esses tipos de capacitores é o material utilizado como dielétrico, suas
características físicas, também são em alguns casos idênticos, e em outros
casos diferem, os mais comuns, que iremos classificar por subcategorias para
facilitar o nosso entendimento são:

4️⃣ Capacitor de filme de poliéster

Os capacitores de filme de poliéster são dispositivos que utilizam um filme
plástico fino como dielétrico. Eles apresentam um bom custo-benefício,
estabilidade ao longo do tempo e baixa autoindutância e VHS. Suas características físicas são ilustradas na Figura 6 abaixo.

Fig. 6 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor de Filme de Poliéster

Além disso, o filme de poliéster tem uma baixa absorção de umidade,
tornando esses capacitores adequados para projetos “nus”, sem a necessidade
de revestimentos adicionais. Eles são comumente empregados em aplicações que
exigem tensões de trabalho mais altas, com limite de até 630V.

5️⃣ Capacitor de filme de poliéster metalizado

Os capacitores de filme de poliéster metalizado são dispositivos que
utilizam um filme plástico fino como dielétrico. Eles são acessíveis em
termos de custo, apresentam estabilidade ao longo do tempo e possuem baixa
autoindutância e VHS. Suas características físicas são ilustradas na Figura 7 abaixo.

Fig. 7 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor de Filme de Poliéster Metalizado

O capacitor de poliéster metalizado compartilha características
semelhantes ao capacitor de poliéster não metalizado, porém, devido à
menor espessura dos eletrodos, ele suporta correntes de pico mais baixas.
Além disso, sua construção mais fina resulta em dimensões menores para
obter os mesmos valores capacitivos.

6️⃣ Capacitor de filme de polipropileno

Os capacitores de filme de polipropileno são dispositivos que empregam um
filme plástico fino como dielétrico. O polipropileno (PP)
é utilizado no capacitor, que é uma variante conhecida como capacitor de
filme. Suas características físicas são ilustradas na Figura 8 abaixo.

Fig. 8 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor de filme de Polipropileno

Nesse tipo de capacitor, o dielétrico é formado por um filme plástico
fino, especificamente o polipropileno. Para obter a espessura
necessária, o filme é produzido de maneira precisa  por meio de um
processo sofisticado de laminação.

7️⃣ Capacitor de filme de polipropileno metalizado

Os capacitores de filme de polipropileno metalizado são dispositivos que
utilizam um filme plástico fino como dielétrico. O polipropileno presente no
capacitor PP é uma variação conhecida como capacitor de filme. Suas características físicas são ilustradas na Figura 9 abaixo.

Fig. 9 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor de filme de Polipropileno Metalizado

Nesses capacitores, o dielétrico é formado por um filme plástico fino de
polipropileno. Esse filme é produzido com extrema precisão, alcançando a
espessura necessária por meio de um processo avançado. Em seguida, o
polipropileno é metalizado, resultando na formação das placas do capacitor
através do dielétrico.

8️⃣ Capacitor de filme de poliestireno 

Os capacitores de filme de poliestireno são dispositivos que utilizam um
filme plástico fino como dielétrico. Suas características físicas são ilustradas na Figura 10 abaixo.

Fig. 10 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações!  Capacitor de filme de Poliestireno

Esses capacitores apresentam características notáveis, como alto isolamento,
baixo vazamento, baixa absorção dielétrica, baixa distorção e excelente
estabilidade térmica. Devido a essas propriedades, os capacitores de
poliestireno podem ser uma alternativa viável aos capacitores de mica prateada
ou disco cerâmico em diversas aplicações.

9️⃣ Capacitor de filme de poliestireno metalizado

Os capacitores de poliestireno metalizado têm uma camada metálica, geralmente
de alumínio, depositada sobre o filme de poliestireno. Essa camada metálica
atua como um dos eletrodos do capacitor. 

Os capacitores de poliestireno metalizado mantêm as características do
poliestireno em termos de isolamento, absorção dielétrica e estabilidade
térmica, mas também possuem a vantagem adicional de apresentar uma
capacitância maior em comparação com os capacitores de poliestireno não
metalizado.

 Isso se deve à área de superfície adicional fornecida pela camada
metálica, o que resulta em uma capacidade de armazenamento de carga maior.

🔟 Capacitores de Tântalo: 

Os capacitores de tântalo são um subtipo de capacitores eletrolíticos feitos
de metal tântalo. Eles possuem uma camada de óxido como dielétrico, resultando
em maior capacitância por volume e características de frequência
superiores. 

Esses capacitores são polarizados e requerem atenção à polaridade correta do
terminal ao serem conectados a uma fonte de CC. Suas características físicas
são ilustradas na Figura 11 abaixo.

Fig. 11 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor de Tântalo

Os capacitores de tântalo são amplamente utilizados em diversos circuitos,
especialmente em laptops, indústria automotiva, telefones celulares e outros
dispositivos eletrônicos. 

Muitas vezes, são encontrados na forma de dispositivos montados em superfície
(SMD), como ilustrada na Figura 12 abaixo, ocupando
menos espaço na placa de circuito impresso e permitindo maior densidade de
embalagem.

Fig. 12 – Capacitores: O que são? Tipos e Aplicações! Capacitor de Tântalo SMD