Quase todos os circuitos eléctricos incluem elementos capacitivos. Os condensadores são ligados entre si num circuito. É essencial conhecê-los tanto no cálculo como na instalação.
Ligação em série
O condensador, ou em linguagem comum a "capacitância", é uma parte necessária de cada circuito electrónico ou eléctrico. Mesmo em aparelhos modernos, está presente, embora de uma forma modificada.
Recordemos o que é este elemento de rádio. É um armazém de cargas e energia eléctrica, 2 placas condutoras, entre as quais se encontra um dieléctrico. Quando uma fonte de corrente contínua é aplicada às placas, uma corrente fluirá através do dispositivo durante um curto período de tempo e será carregada para a tensão da fonte. A sua capacidade é utilizada para resolver problemas técnicos.
A própria palavra teve a sua origem muito antes de o dispositivo ter sido inventado. O termo teve origem quando as pessoas acreditavam que a electricidade era uma espécie de líquido e que podia ser enchida num recipiente. Quando aplicado a um condensador, é lamentável porque implica que o aparelho só pode conter uma quantidade finita de electricidade. Embora não seja este o caso, o termo tem-se mantido inalterado.
Quanto maiores as placas, e quanto menor a distância entre elas, maior a capacitância do condensador. Se as suas tampas estiverem ligadas a um condutor, ocorrerá uma descarga rápida através desse condutor.
Nas centrais telefónicas coordenadas, os sinais são trocados entre dispositivos por meio desta funcionalidade. O comprimento dos impulsos necessários para comandos como, por exemplo: "ligação de linha", "resposta do assinante", "cancelar", é regulado pelo valor da capacitância dos condensadores instalados no circuito.
A unidade de capacitância é 1 Farad. Uma vez que se trata de um grande valor, são utilizadas microfaradas, picofaradas e nanofaradas (µF, pF, nF).
Na prática, ao ligar em série, é possível aumentar a tensão aplicada. Neste caso, as 2 tampas exteriores do sistema montado recebem a tensão aplicada e as tampas interiores são carregadas por meio de distribuição de carga. Este método é utilizado quando os elementos necessários não estão disponíveis, mas partes de outras classificações de tensão estão.
Um circuito com 2 condensadores em série ligados por 125 V pode ser ligado a uma alimentação de 250 V.
Enquanto para a corrente contínua, o condensador é um obstáculo devido ao seu intervalo dieléctrico, ele é diferente com a corrente alternada. Para diferentes correntes de frequência, como bobinas e resistências, a resistência do condensador irá variar. As correntes de alta frequência passam bem, mas para as suas contrapartidas de baixa frequência cria uma barreira.
Os operadores de rádio amadores têm uma forma de o fazer - ligam uma luz de 220V ao rádio em vez da antena através de uma capacitância de 220-500pF. Filtrará a corrente de 50Hz e permitirá a passagem das correntes de alta frequência. Esta resistência do condensador é facilmente calculada utilizando a fórmula de resistência capacitiva:RC =1/6*f*C.
Onde:
- Rc é a capacitância, ohms;
- f - frequência da corrente, Hz;
- C - capacitância do condensador, Ф;
- 6 é arredondado para um número inteiro de 2π.
Mas não é apenas a tensão aplicada de um circuito que pode ser alterada utilizando um circuito semelhante. É assim que as mudanças de capacidade nas ligações em série são alcançadas. Para facilitar a memória, eles vieram com uma pista de que o valor total da capacitância obtida ao escolher tal circuito é sempre menor do que o menor dos dois incluídos na cadeia.
Se ligar 2 partes da mesma capacidade desta forma, o seu valor total será metade do valor de cada uma delas. O cálculo das ligações das séries de condensadores pode ser feito utilizando a fórmula abaixo:
Cpc = C1*C2/C1+C2,
Deixe C1=110 pF, e C2=220 pF, depois Cobsc = 110×220/110+220 = 73 pF.
Não deve ser esquecida a simplicidade e facilidade de instalação, bem como a garantia da qualidade de funcionamento do dispositivo ou equipamento montado. Nas ligações em série, os condensadores devem ter 1 fabricante. E se as partes de toda a cadeia forem do mesmo lote de fabrico, não haverá problemas com o funcionamento do circuito criado.
Ligação paralela
Distinguem-se os acumuladores de carga eléctrica com uma capacidade constante:
- cerâmica;
- papel;
- mica;
- papel; mica; papel-metal;
- condensadores electrolíticos.
Estão divididos em 2 grupos: baixa tensão e alta tensão. São utilizados em filtros rectificadores, para comunicação entre secções de baixa frequência de circuitos, em fontes de alimentação de vários dispositivos, etc.
Os condensadores de capacidade variável também existem. São utilizados em circuitos de oscilação sintonizáveis em receptores de televisão e rádio. A capacidade é regulada alterando a posição das placas em relação umas às outras.
Considerar a ligação de condensadores quando os seus cabos estão ligados em pares. Tal ligação é adequada para 2 ou mais elementos classificados para a mesma tensão. A tensão nominal indicada no corpo do componente não deve ser excedida. Caso contrário, ocorrerá uma avaria dieléctrica e o elemento falhará. No entanto, um condensador pode ser ligado num circuito em que a voltagem é inferior à voltagem nominal.
Ao ligar condensadores em paralelo, a capacitância total pode ser aumentada. Em algumas aplicações é necessária uma grande quantidade de acumulação de carga eléctrica. As classificações existentes são insuficientes, é preciso fazer um paralelo e utilizar o que se tem em mãos. Determinar o valor total do composto resultante é simples. Para o fazer, basta somar os valores de todos os elementos utilizados.
Para calcular as capacitâncias dos condensadores, a fórmula é a seguinte:
Cpc = C1+C2, onde C1 e C2 são a capacitância dos respectivos elementos.
Se C1=20 pF e C2=30 pF, então Cobsc = 50 pF. Pode haver n número de elementos em paralelo.
Na prática, esta ligação é utilizada em dispositivos especiais utilizados em sistemas de energia e em subestações. São montados, sabendo como ligar condensadores para aumentar a sua capacidade, em blocos completos de baterias.
A fim de manter o equilíbrio da energia reactiva tanto no fornecimento de energia como nas instalações de consumo, é necessário incluir unidades de compensação de energia reactiva (RCCUs) em funcionamento. A fim de reduzir as perdas e regular as tensões de rede, é necessário conhecer os valores das resistências reactivas dos condensadores utilizados na instalação ao calcular o dispositivo.
Pode ser necessário calcular a voltagem dos condensadores de acordo com uma fórmula. Neste caso, vamos assumir que C=q/U, ou seja, a relação entre a carga e a tensão. E se o valor da carga for q e a capacidade for C, podemos obter o número que procuramos através da substituição dos valores. Tem a forma:
U=q/C.
Ligação mista
Para calcular um circuito que é uma combinação das combinações acima mencionadas, fazemos o seguinte. Primeiro procurar condensadores num circuito composto que estejam ligados entre si em paralelo ou em série. Substituindo-os por um elemento equivalente, obtemos um circuito mais simples. Depois, no novo circuito, efectuamos as mesmas manipulações com as secções do circuito. Simplificar até restar apenas uma ligação paralela ou em série. Já aprendemos como calculá-las neste artigo.
A ligação em série em paralelo é aplicável para aumentar a capacidade, a bateria ou para assegurar que a tensão aplicada não exceda a tensão de funcionamento do condensador.
Artigos relacionados:
