Capacitor Quirks

Assim como ocorre com os indutores, o capacitor ideal é um dispositivo puramente reativo, contendo efeitos resistivos absolutamente nulos (dissipação de potência). No mundo real, é claro, nada é tão perfeito. No entanto, os capacitores têm a virtude de geralmente serem mais puros componentes reativos do que indutores.

É muito mais fácil projetar e construir um capacitor com baixa resistência em série interna do que fazer o mesmo com um indutor. O resultado prático disso é que os capacitores reais normalmente têm ângulos de fase de impedância próximos de 90 ° (na verdade, -90 °) do que os indutores.

Conseqüentemente, eles tenderão a dissipar menos energia do que um indutor equivalente.

Capacitores também tendem a ser menores e mais leves do que seus equivalentes indutores, e uma vez que seus campos elétricos estão quase totalmente contidos entre suas placas (ao contrário dos indutores, cujos campos magnéticos naturalmente tendem a se estender além das dimensões do núcleo), eles são menos propensos para transmitir ou receber "ruído" eletromagnético de / para outros componentes.

Por essas razões, os projetistas de circuitos tendem a preferir os capacitores aos indutores sempre que um projeto permite uma das alternativas.

Capacitores com efeitos resistivos significativos são considerados com perdas , em referência à sua tendência de dissipar (“perder”) energia como um resistor. A fonte de perda do capacitor é geralmente o material dielétrico em vez de qualquer resistência do fio, já que o comprimento do fio em um capacitor é mínimo.

Os materiais dielétricos tendem a reagir a campos elétricos variáveis, produzindo calor. Este efeito de aquecimento representa uma perda de potência e é equivalente à resistência do circuito. O efeito é mais pronunciado em frequências mais altas e de fato pode ser tão extremo que às vezes é explorado em processos de fabricação para aquecer materiais isolantes como o plástico!

O objeto de plástico a ser aquecido é colocado entre duas placas de metal, conectadas a uma fonte de voltagem CA de alta frequência. A temperatura é controlada pela variação da voltagem ou frequência da fonte, e as placas nunca precisam entrar em contato com o objeto que está sendo aquecido.

Este efeito é indesejável para capacitores onde esperamos que o componente se comporte como um circuito puramente reativo elemento. Uma das formas de mitigar o efeito da “perda” dielétrica é escolher um material dielétrico menos suscetível ao efeito. Nem todos os materiais dielétricos são igualmente "com perdas". Uma escala relativa de perda dielétrica do menor ao maior é fornecida na tabela abaixo

Perda dielétrica

Material Perda VácuoLowAir-Poliestireno-Mica-Vidro-Low-K cerâmica-Filme plástico (Mylar) -Paper-High-K cerâmica-Óxido de alumínio-Tântalo pentoxidehigh


A resistividade dielétrica se manifesta tanto como uma resistência em série quanto em paralelo com a capacitância pura:

O capacitor real tem resistência em série e paralela.



Felizmente, essas resistências parasitas são geralmente de impacto modesto (baixa resistência em série e alta resistência paralela), muito menos significativas do que as resistências parasitas presentes em um indutor médio.



PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de condutores e isolantes