Capacitância em Circuitos CA
Capacitância é a capacidade de um componente elétrico, o capacitor, de armazenar energia elétrica em forma de carga. Em circuitos de corrente alternada (CA), o capacitor desempenha um papel crucial, resistindo a mudanças rápidas no fluxo de corrente. Isso ocorre porque, enquanto a tensão alternada muda de polaridade e amplitude constantemente, o capacitor carrega e descarrega continuamente.
A principal característica do capacitor em circuitos CA é a sua oposição ao fluxo de corrente alternada, denominada reatância capacitiva. Apesar de semelhante à resistência, a reatância capacitiva não dissipa energia, mas causa uma defasagem entre corrente e tensão. Nessa defasagem, a corrente está sempre adiantada em relação à tensão em um ângulo que pode atingir até 90° em condições ideais.
Funcionamento em Circuitos CA
Quando conectado a um circuito CA, o capacitor parece permitir o fluxo de corrente. Na prática, os elétrons se acumulam e redistribuem alternadamente entre as placas do capacitor, sem passar diretamente pelo dielétrico, que é o material isolante entre as placas. Esse comportamento é análogo a uma câmara hidráulica separada por um diafragma flexível, onde o movimento do fluido para frente e para trás representa o comportamento da carga elétrica.
À medida que a corrente alternada aumenta, o capacitor carrega até alcançar a tensão máxima, momento em que o fluxo de corrente para temporariamente. Quando a tensão começa a diminuir, o capacitor descarrega, permitindo novamente o fluxo de corrente em sentido oposto. Este ciclo de carga e descarga ocorre constantemente em sincronia com as mudanças da tensão do circuito.
Efeitos da Capacitância no Circuito
- Mudança de Fase: Em um circuito puramente capacitivo, a corrente está 90° adiantada em relação à tensão. No entanto, circuitos reais combinam capacitância com resistência, resultando em um ângulo de defasagem entre 0° e 90°.
- Dependência da Frequência: A oposição ao fluxo de corrente (reatância capacitiva) é inversamente proporcional à frequência do sinal aplicado. Assim, capacitores têm maior impacto em frequências mais altas.
- Criação de Campos Eletrostáticos: Durante a operação, o capacitor cria um campo eletrostático e um estresse dielétrico. Este último é equivalente à força que o dielétrico exerce para resistir à corrente aplicada.
Capacitores são elementos cruciais em sistemas de aeronaves e eletrônica moderna, onde sua interação com a frequência e a tensão é cuidadosamente controlada para ajustar sinais, filtrar ruídos ou mesmo estabilizar sistemas elétricos.
