Capacitores e Indutores: Definições, Propriedades e Curvas Características

3 ELEMENTOS DINÂMICOS 31 CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA 32 O CAPACITOR DEFINIÇÕES E PROPRIEDADES 321 CURVA CARACTERÍSTICA V X I 322 POTÊNCIA E ENERGIA 33 O INDUTOR DEFINIÇÕES E PROPRIEDADES 331 CURVA CARACTERÍSTICA V X I 332 POTÊNCIA E ENERGIA 34 O PRINCÍPIO DA DUALIDADE 35 CAPACITÂNCIA E INDUTÂNCIA EQUIVALENTES CIRCUITOS ELÉTRICOS III 3 ELEMENTOS PASSIVOS DINÂMICOS Neste item iremos considerar dois elementos passivos o capacitor e o indutor além do resistor que são bem diferentes do resistor no que diz respeito à sua função princípio de funcionamento e estrutura interna Ao contrário do resistor esses dois elementos apenas exibem seu comportamento característico quando ocorrem variações de tensão ou corrente no circuito em que se encontram Além disso considerando a situação ideal não dissipam energia como o resistor mas a armazenam e podem devolvêla mais tarde ao circuito Uma importante característica de sistemas dinâmicos é que eles têm capacidade de memória Um exemplo típico de sistema dinâmico é o capacitor já que possui a capacidade de armazenar energia potencial Entretanto o resistor não é um sistema dinâmico haja vista que não possui habilidade de reter qualquer informação quando as excitações de entrada são removidas Sistemas dinâmicos são usualmente descritos através de equações diferenciais 31 O Capacitor Definições e Propriedades 311 Capacitância Na figura a seguir duas placas paralelas feitas de um material condutor e separadas por um espaço vazio estão ligadas a uma bateria através de um resistor e uma chave Inicialmente a chave s está aberta e as placas estão descarregadas Quando a chave s é fechada elétrons começam a sair da placa superior e se acumular na placa inferior depois de passarem pelo resistor e pela bateria Inicialmente o capacitor se comporta como um curtocircuito com a corrente limitada apenas pela resistência do circuito Com o tempo a corrente diminui Após um certo tempo acumulase uma carga positiva na placa superior e os elétrons se acumulam na placa inferior Esta transferência de elétrons continua até que a diferença de potencial entre as placas seja igual à tensão da bateria Este elemento constituído apenas por duas placas condutoras paralelas separadas por um material isolante neste caso o ar é chamado de capacitor Capacitância é uma medida da quantidade de carga que o capacitor pode armazenar em suas placas e é dado em Farad Expressa em forma de equação a capacitância é definida por