Capacitors Vs Resistors

Capacitors do not behave the same as resistors. Enquanto resistores permitem um fluxo de elétrons através deles diretamente proporcional à queda de tensão, capacitores se opõem a mudanças de tensão por desenho ou fornecimento de corrente à medida que carregam ou descarregam para o novo nível de tensão.

O fluxo de elétrons através de um capacitor é diretamente proporcional à taxa de mudança de tensão através do capacitor. Esta oposição à mudança de tensão é outra forma de reactância, mas que é precisamente oposta ao tipo exibido pelos indutores.

Capacitor do Circuito de Características

Expressas matematicamente, a relação entre a corrente através do capacitor e a taxa de variação da tensão através do capacitor, tais como:

A expressão de/dt é a partir de um cálculo, ou seja, a taxa de variação instantânea de tensão (e) ao longo do tempo, em volts por segundo. A capacitância (C) está em Farads, e a corrente instantânea (i), é claro, está em amps.

às vezes você vai encontrar a taxa de mudança de tensão instantânea ao longo do tempo expressa como dv/dt em vez de de de/dt: usando a letra de minúscula “v” em vez ou “e” para representar tensão, mas isso significa exatamente a mesma coisa. Para mostrar o que acontece com corrente alternada, vamos analisar um circuito capacitor simples:

circuito capacitivo puro: capacitor voltage lag capacitor current by 90°

If we were to plot the current and voltage for this very simple circuit, it would look something like this:

formas de onda de circuito capacitivo puro.

lembre-se, a corrente através de um capacitor é uma reação contra a mudança de tensão ao longo dele.

portanto, a corrente instantânea é zero sempre que a tensão instantânea se encontra num pico (mudança de zero, ou declive de nível, na onda sinusal de tensão), e a corrente instantânea está num pico sempre que a tensão instantânea se encontra numa variação máxima (os pontos de declive mais íngreme na onda de tensão, onde atravessa a linha zero).isto resulta numa onda de tensão que está -90° fora de fase com a onda de corrente. Olhando para o grafo, a onda de corrente parece ter um “avanço” na onda de tensão; a corrente “conduz” a tensão, e a tensão “fica para trás” da corrente.

tensão desfasada em corrente de 90° num circuito capacitivo puro.

Como você poderia ter adivinhado, a mesma onda de energia incomum que vimos com o circuito indutor simples está presente no circuito capacitor simples, também:

num circuito capacitivo puro, a potência instantânea pode ser positiva ou negativa.tal como acontece com o circuito indutor simples, o deslocamento de fase de 90 graus entre a tensão e a corrente resulta numa onda de potência que alterna igualmente entre positiva e negativa. Isto significa que um capacitor não dissipa a energia à medida que reage contra mudanças na tensão; ele simplesmente absorve e libera energia, alternadamente.

A reactância de um Capacitor

a oposição de um capacitor à mudança de tensão traduz-se numa oposição à tensão alternada em geral, que, por definição, está sempre mudando em magnitude instantânea e direção.

para qualquer magnitude dada de tensão CA em uma dada frequência, um capacitor de tamanho dado “conduz” uma certa magnitude de corrente CA.a corrente AC através de um capacitor é uma função da tensão AC através dele, e da reactância oferecida pelo capacitor.a reactância de um capacitor é expressa em ohms e simbolizada pela letra X (ou XC para ser mais específico).uma vez que os capacitores “conduzem” a corrente em proporção à taxa de variação da tensão, eles passarão mais corrente para tensões mais rápidas (como eles carregam e descarregam para os mesmos picos de tensão em menos tempo), e menos corrente para voltagens mais lentas.

O que isto significa é que a reactância em ohms para qualquer capacitor é inversamente proporcional à frequência da corrente alterna.

reactância de um condensador de 100 uF:

por Favor, note que a relação entre a reatância capacitiva de freqüência é exatamente o oposto do que de reatância indutiva.

reactância capacitiva (em ohms) diminui com o aumento da frequência AC. Inversamente, a reactância indutiva (em ohms) aumenta com o aumento da frequência AC. Os indutores se opõem a correntes de mudança mais rápidas, produzindo maiores quedas de tensão; os capacitores se opõem a quedas de tensão de mudança mais rápidas, permitindo maiores correntes.

Como com indutores, o termo 2nf da equação de reactância pode ser substituído pela letra grega de minúsculas Omega (ω), Que é referida como a velocidade angular do circuito AC. Assim, a equação XC = 1/(2nfC) também pode ser escrita como XC = 1 / (wC), com ω vazado em unidades de radianos por segundo.

corrente alterna em um circuito capacitivo simples é igual à tensão (em volts) dividida pela reactância capacitiva (em ohms), assim como alternância ou corrente direta em um circuito resistivo simples é igual à tensão (em volts) dividida pela resistência (em ohms). O seguinte circuito ilustra esta relação matemática por exemplo:

reactância capacitiva.

No entanto, precisamos ter em mente que a tensão e a corrente não estão em fase aqui. Como foi mostrado anteriormente, a corrente tem uma mudança de fase de +90° em relação à tensão. Se representarmos estes ângulos de fase de tensão e corrente matematicamente, podemos calcular o ângulo de fase da oposição reativa do capacitor à corrente.

tensão desfasada em corrente de 90° num condensador.matematicamente, dizemos que o ângulo de fase da oposição de um condensador à corrente é -90°, significando que a oposição de um condensador à corrente é uma quantidade imaginária negativa. (Ver figura acima. Este ângulo de fase de oposição reativa à corrente torna-se criticamente importante na análise de circuitos, especialmente para circuitos de AC complexos onde a reactância e resistência interagem.

será benéfico representar a oposição de qualquer componente à corrente em termos de números complexos, e não apenas quantidades escalares de resistência e reactância.revisão:

• reactância capacitiva é a oposição que um capacitor oferece à corrente alternada devido à sua fase de armazenamento e liberação de energia em seu campo elétrico. A reactância é simbolizada pela letra maiúscula “X” e é medida em ohms tal como a resistência (R).
• reactância capacitiva pode ser calculada usando esta fórmula: XC = 1/(2nfC)
• reactância capacitiva diminui com frequência crescente. Em outras palavras, quanto maior a frequência, menos ela se opõe (quanto mais ela “conduz”) corrente AC.

folhas de cálculo relacionadas:documento de trabalho dos condensadores