Calculadora de capacitores (série, paralelo, carga e energia)
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Resultado
| Capacitor | Capacitância | Tensão | Carga | Energia |
|---|---|---|---|---|
| C1 | 10 µF | 7,197 V | 71,97 µC | 259 µJ |
| C2 | 22 µF | 3,271 V | 71,97 µC | 117,7 µJ |
| C3 | 47 µF | 1,531 V | 71,97 µC | 55,11 µJ |
Combine capacitores em série ou em paralelo e encontre a carga e a tensão de cada um, ou calcule a carga Q = C·V e a energia armazenada E = ½·C·V² de um único capacitor. Um terceiro modo dá a capacitância de um capacitor de placas paralelas a partir da área das placas, da distância entre elas e do dielétrico, e verifica se o campo romperia o ar entre as placas.
Solução passo a passo
Em série: some os inversos
Carga e energia
Fórmulas principais
- Constante de tempo
- τ = RC | τ = L/R
- Resposta
- x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ
- Capacitor em CC
- circuito aberto; vC não pode saltar
Como calcular capacitores em série e em paralelo
- Paralelo: os capacitores compartilham a mesma tensão, então suas cargas se somam. A capacitância equivalente é a soma: C = C₁ + C₂ + C₃.
- Série: todo capacitor carrega a mesma carga. Some os inversos: 1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃. O resultado é menor que o menor capacitor.
- Com uma tensão V na associação, a carga total é Q = C·V e a energia armazenada é E = ½·C·V².
- Em série, cada capacitor tem a tensão Vᵢ = Q/Cᵢ, então o menor capacitor recebe a maior tensão. Em paralelo, cada carga é Qᵢ = Cᵢ·V.
- Para um capacitor de placas paralelas, C = ε₀·εr·A/d com ε₀ = 8,854 × 10⁻¹² F/m, a área das placas A em m² e a distância entre elas d em m.
Perguntas e respostas
Por que capacitores em série e resistores em série são opostos?
As resistências em série se somam porque a corrente passa por cada uma delas em sequência. Capacitores em série agem como um único capacitor com um dielétrico mais espesso, então a capacitância diminui; são os inversos que se somam. Em paralelo as áreas das placas efetivamente se somam, então as capacitâncias se somam.
Quanta energia um capacitor armazena?
E = ½·C·V² = ½·Q·V = Q²/(2C). Um capacitor de 470 µF carregado a 25 V armazena ½ × 470 × 10⁻⁶ × 25² = 0,147 J. Capacitores grandes podem continuar carregados depois de desligada a alimentação, por isso descarregue-os antes de tocar nos terminais.
O que é a permissividade relativa εr?
Ela diz quanto um dielétrico aumenta a capacitância em comparação com o vácuo. O ar é cerca de 1,0006, o PTFE cerca de 2,1, o vidro cerca de 5 a 10 e os dielétricos cerâmicos de cerca de 10 a vários milhares.
Qual tensão nominal um capacitor deve ter?
Maior que a maior tensão que ele verá, geralmente com uma margem de 20% a 50%. Em série as tensões não se dividem igualmente, a menos que os capacitores sejam iguais, então verifique cada capacitor com Vᵢ = Q/Cᵢ.
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