Mostrar código-fonte de Capacitor

{{Mais notas|data=dezembro de 2020}}
{{Info/Componente eletrônico
| componente                = Capacitor
| imagem                    = Photo-SMDcapacitors.jpg
| imagem-tamanho            = 250px
| legenda                   = Exemplos de capacitores. A escala principal é dada em centímetros.
| tipo                      = 
| princípio                 = 
| inventor                  = [[Pieter van Musschenbroek]]
| ano                       = 
| função                    = 
| símbolo                   = [[Imagem:Kondensatoren-Schaltzeichen-Wiki-07-02-25.jpg|180px]]
}}
{{Eletromagnetismo}}
{{PBPE|Capacitor|condensador}} é um componente que armazena [[Carga elétrica|cargas elétricas]] num [[Campo eléctrico|campo elétrico]], acumulando um desequilíbrio interno de [[carga elétrica]].

Historicamente, a ideia de seu uso baseia-se na [[Garrafa de Leiden]]  em 1746 por [[Pieter van Musschenbroek]] na cidade de [[Leida|Leiden]], na [[Holanda]].<ref name="Edwald">{{citar web|url=http://www.worldwideschool.org/library/books/sci/history/AHistoryofScienceVolumeII/chap49.html|titulo=A History of Science Volume II, Part VI: The Leyden Jar Discovered|lingua=inglês |autor=Henry Smith Williams}}</ref>

== História ==
Em outubro de 1745, [[Ewald Georg von Kleist]], descobriu que uma [[carga]] poderia ser armazenada, conectando um [[gerador de alta tensão eletrostática]] por um fio a uma [[jarra]] de [[vidro]] com [[água]], que estava em sua [[mão]].<ref name="Edwald" />  A mão de Von Kleist e a água agiram como [[condutores]], e a jarra como um [[dielétrico]] (mas os detalhes do mecanismo não foram identificados corretamente no momento). Von Kleist descobriu, após a remoção do gerador, que ao tocar o fio, o resultado era um doloroso [[choque]]. Em uma carta descrevendo o experimento, ele disse: "Eu não levaria um segundo choque pelo reino de [[França]]".<ref>{{citar livro|url=http://books.google.com/?id=ko9BAAAAIAAJ&pg=PA71&dq=jar+%22von+Kleist%22|título=Electricity in Every-day Life|primeiro =Edwin J.|último =Houston|ano=1905|publicado=P. F. Collier & Son}}</ref> No ano seguinte, na [[Universidade de Leiden]], o [[físico]] [[holandês]] [[Pieter van Musschenbroek]] inventou um capacitor similar, que foi nomeado de [[Garrafa de Leiden|Jarra de Leiden]].<ref>{{citar livro|página=23|último =Keithley|primeiro =Joseph|título=The Story of Electrical and Magnetic Measurements From 500 BC to the 1940s|publicado=IEEE Press|ano=1999|isbn=0-7803-1193-0|url=http://books.google.com/?id=uwgNAtqSHuQC&printsec=frontcover&q}}</ref>

[[Daniel Gralath]] foi o primeiro a combinar várias jarras em [[paralelo]] para aumentar a capacidade de armazenamento de carga. [[Benjamin Franklin]] investigou a Jarra de Leiden e "provou" que a carga estava armazenada no vidro, e não na água como os outros tinham suposto. Ele também adotou o termo "[[Bateria (eletricidade)|bateria]]",<ref>{{citar livro|último =Isaacson|primeiro =Walter|autorlink =Walter Isaacson|título=Benjamin Franklin|publicado=Simon and Schuster|ano=2003|página=136|url=http://books.google.com/?id=oIW915dDMBwC&lpg=PA135&dq=%22benjamin%20franklin%22%20leyden%20jar&pg=PA136#v=onepage&q=|isbn=0684807610}}</ref><ref>{{citar web |url=http://www.chemteam.info/Chem-History/Franklin-1749/Franklin-1749-all.pdf |título=Experiments & Observations on Electricity: Letter IV to Peter Collinson |acessodata= |autor= Benjamin Franklin| |obra= |publicado= |páginas=28 |língua=inglês }}</ref> posteriormente aplicada a um [[Célula electroquímica|aglomerados de células eletroquímicas]].<ref>{{citar web |url=http://www.tufts.edu/as/wright_center/personal_pages/bob_m/04_Franklin_Lab_Part_IV.pdf |título=Franklin and Electrostatics—Ben Franklin as my Lab Partner |acessodata= |autor=[[Robert A. Morse]] |data= |obra= |publicado= |páginas=23 |língua=inglês }}</ref>

Jarras de Leiden foram utilizados exclusivamente até cerca de 1900, quando a invenção das transmissões de [[rádio (comunicação)|rádio]] em 1899 criou uma demanda por capacitores padrão, e o movimento constante para [[frequência]]s mais altas necessitavam de capacitores com baixa [[capacitância]].{{carece de fontes|data=janeiro de 2014}}

No início capacitores também eram conhecidos como [[condensadores]], um termo que ainda é utilizado atualmente. O termo foi usado pela primeira vez por [[Alessandro Volta]] em 1782, com referência à capacidade do dispositivo de armazenar uma maior densidade de carga elétrica do que um [[condutor]] normalmente isolado.<ref>{{citar web | titulo=Sketch of Alessandro Volta | publicado=The Popular Science Monthly | data=Maio–Outubro de 1892 | obra= | url=http://books.google.com/books?id=eCADAAAAMBAJ&pg=PA117&source=gbs_toc_r&cad=1#v=onepage&q&f=false | acessodata= }}</ref>

=== Corrente de deslocamento ===
O físico [[James Clerk Maxwell]] propôs o conceito de [[corrente de deslocamento]] para tornar a [[Lei de Ampère]] consistente com o princípio de conservação da carga em casos em que a carga elétrica se acumula, como por exemplo num capacitor. Ele interpretou este fenômeno como um movimento real de cargas, mesmo no vácuo, onde ele supôs que corresponderia ao movimento de cargas de um [[dipolo]] no [[éter]]. Embora essa interpretação tenha sido abandonada, a correção de Maxwell à lei de Ampere permanece válida (um campo elétrico variável produz um campo magnético).<ref>{{citar livro | autor1=Serway, R.A.|autor2=Jewett Jr., J.W | título = Princípios de Física | local = São Paulo | editora = Cengage Learning | ano = 2008 | página = 909-910 | volume = 3 | isbn = 85-221-0414-X}}</ref>

A corrente de deslocamento deve ser incluída, por exemplo, para aplicação das [[Leis de Kirchhoff]] a um capacitor.

== Física do capacitor ==
=== Visão geral ===

Os formatos típicos consistem em dois [[eletrodo]]s ou placas que armazenam cargas opostas.<ref name="Ulaby_p168">Ulaby, p.168</ref> Estas duas placas são condutoras e são separadas por um [[isolante]] (ou [[dielétrico]]). A carga é armazenada na superfície das placas, no limite com o dielétrico. Devido ao fato de cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas,
a carga ''total'' no dispositivo é sempre zero.
<div class="floatright" style="width: 275px">[[Ficheiro:Capacitor.png|170px|center|Esquema de um capacitor simples de placas paralelas]]<br />
<small>Quando uma diferença de potencial V = Ed é aplicada às placas deste capacitor simples, surge um [[Campo eléctrico|campo elétrico]] entre elas.  Este campo elétrico é produzido pela acumulação de uma carga nas placas.</small></div>
=== Capacitância ===
A propriedade que estes dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma de um campo eletrostático é chamada de [[capacitância]] ou capacidade (C) e é  medida pelo quociente da quantidade de [[carga elétrica|carga]] (Q) armazenada pela [[diferença de potencial]] ou tensão (V) que existe entre as placas:<ref name="Ulaby_p168" />
:<math>C = \frac{Q}{\Delta V}</math>

Pelo Sistema Internacional de Unidades ([[Sistema Internacional de Unidades|SI]]), um capacitor tem a capacitância de um [[farad]] (F) quando um [[coulomb]] de carga causa uma diferença de potencial de um [[volt]] (V) entre as placas (ou armaduras). O farad é uma unidade de medida considerada muito grande para circuitos práticos, por isso, são utilizados valores de capacitâncias expressos em [[microfarad]]s  (μF), [[nanofarad]]s (nF) ou [[picofarad]]s (pF).<ref>{{citar web |url=http://www.brasilescola.com/fisica/capacitores.htm |título=Capacitores |acessodata= |autor=Marco Aurélio da Silva |data= |obra= |publicado=[[Brasil Escola]] }}</ref>

A equação acima é exata somente para valores de ''Q'' muito maiores que a carga do [[elétron]] (e = 1,6021 × 10<sup>−19</sup> C). Por exemplo, se uma capacitância de 1 pF fosse carregada a uma tensão de 1 µV, a equação perderia uma carga ''Q'' = 10<sup>−19</sup> C, mas isto seria impossível já que seria menor do que a carga em um único elétron.
Entretanto, as experiências e as teorias recentes sugerem a existência de [[Carga fracionária|cargas fracionárias]].

A capacitância de um capacitor de placas paralelas constituído de dois eletrodos planos idênticos de área ''A'' separados à distância constante ''d'' é aproximadamente igual a:
:<math>C = \epsilon_0 \epsilon_r \frac{A}{d}</math>
onde
* ''C'' é a capacitância em farad;
* [[constante física|ε<sub>0</sub>]] é a permissividade eletrostática do meio (vácuo ou espaço livre);
* ε<sub>r</sub> é a [[constante dielétrica]] ou permissividade relativa do isolante utilizado.

=== Energia ===
<div class="floatright" style="width: 200px">[[Ficheiro:Dielectric.png|170px|center|A capacitor with a dielectric]]<br />
<small>Os elétrons das moléculas mudam em direção à placa da esquerda positivamente carregada. As moléculas então criam um campo elétrico do lado esquerdo que anula parcialmente o campo criado pelas placas.  (O espaço do ar é mostrado para maior clareza; em um capacitor real, o dielétrico fica em contato direto com as placas.)</small></div>

Para carregar um capacitor, é preciso carregar uma das armaduras com carga <math>Q</math> e a
outra com carga <math>-Q</math>.O processo implica uma transferência de carga <math>Q</math> de uma armadura para a outra. Essa passagem pode ser devida à ligação de dois cabos nas armaduras e nos terminais de uma bateria.<ref name="Villate">[ ''Eletricidade e Magnetismo''. Porto: Jaime E. Villate, 20 de março de 2013. 221 págs]. [[Creative Commons]] Atribuição-Partilha (versão 3.0) ISBN 978-972-99396-2-4. Acesso em 14 jun. 2013.</ref>

Para calcular a energia dispensada nesse processo, imaginamos que a carga total <math>Q</math> foi transferida em pequenas cargas infinitesimais <math>dq</math> desde uma das armaduras até a outra, como se mostra na figura abaixo.<ref name=Villate/> Cada vez que uma carga <math>dq</math> passa da armadura negativa para a positiva, ganha uma energia potencial elétrica:

[[Imagem:Passagem da carga de uma armadura para a outra num capacitor.png|thumb|center|490px|left|Passagem da carga de uma armadura para a outra num capacitor]]

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>\mathrm{d}U_e = \Delta V\, \mathrm{d}q = \frac{q}{C}\,\mathrm{d}q</math>
|}

A energia total armazenada no condensador obtêm-se por integração, de <math>q = 0</math> até <math>q = Q</math> (área sob a reta no gráfico de <math>\Delta V</math> em função de <math>q</math>, na figura abaixo). O resultado é:

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>U_\mathrm{cond} = \frac{1}{2}\,\frac{Q^2}{C}</math>
|}

[[Imagem:Aumento da diferença de potencial no condensador, em função da carga nas armaduras..png|thumb|center|490px|Aumento da diferença de potencial no condensador, em função da carga nas armaduras]]

Usando a equação de capacitância, que relaciona a carga e a diferença de potencial em qualquer condensador, a equação da energia total armazenada no condensador pode ser escrita em outras duas formas alternativas:<ref name=Villate/>

{| border="1" cellpadding="1" cellspacing="1" align="center" width=20%
|-
|<math>U_\mathrm{cond} = \frac{1}{2}\,Q\,\Delta V =
    \frac{1}{2}\,C\,\Delta V^2</math>
|}

A carga não será transferida para as armaduras de forma instantânea. Quando ligarmos um condensador a uma fonte, a carga aumentará gradualmente até uma carga final. O processo de aumento da carga, em função do tempo, denomina-se resposta transitória do condensador; se a resistência entre a fonte e as armaduras do condensador não for muito elevada, a resposta transitória será extremamente rápida e podemos admitir que a carga no condensador já tem o seu valor final estável.

Em um [[circuito RC]] o tempo de carga de um capacitor é dado por <math>t = R C</math>. Nessa expressão <math>t</math> é o tempo de carga, <math>R</math> a resistência do resistor e <math>C</math> a capacitância do capacitor.<ref>{{citar web| url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/capchg.html |título=Charging a Capacitor |publicado=Georgia State University |acessodata=1 de setembro de 2015 |língua=en}}</ref>

=== Circuitos elétricos ===
Os elétrons não podem passar diretamente através do dielétrico de uma placa do capacitor para a outra. Quando uma tensão é aplicada a um capacitor, a corrente flui para uma das placas, carregando-a, enquanto flui da outra placa, carregando-a inversamente. Quando a carga no capacitor atinge seu valor máximo, a corrente no circuito é nula.<ref>{{citar livro |último1=Serway |primeiro1=Raymond A. |último2=Jewett Jr. |primeiro2=John W. |título=Princípios de Física |volume=3 |local=São Paulo |editora=Cengage Learning |ano=2008 |página=796 |isbn=978-85-221-0414-7}}</ref>

A fórmula [[Corrente elétrica|corrente]] é dada por:
:<math>I = \frac{dQ}{dt} = C\frac{dV}{dt}</math>
Onde I é a corrente fluindo na direção convencional, e dV/dt é a [[derivada]] da tensão, em relação ao tempo.

No caso de uma tensão contínua (DC ou também designada CC) logo um equilíbrio é encontrado, onde a carga das placas correspondem à tensão aplicada pela relação ''Q=CV'', e nenhuma corrente mais poderá fluir pelo circuito. Logo a [[corrente contínua]] (DC) não pode passar. Entretanto, [[Corrente Alternada|correntes alternadas]] (AC) podem: cada mudança de tensão ocasiona carga ou descarga do capacitor, permitindo desta forma que a corrente flua. A quantidade de "resistência" de um capacitor, sob regime AC, é conhecida como '''reatância capacitiva''', e a mesma varia conforme varia a frequência do sinal AC. A reatância capacitiva é dada por:
:<math>X_C = \frac{1}{2 \pi f  C}</math>
Onde:
* X<sub>C</sub> = [[reatância]] capacitiva, medida em ohms;
* f = [[frequência]] do sinal AC, em [[hertz]] (Hz);
* C = capacitância medida em Farads [[F]].

É denominada reatância pois o capacitor reage a mudanças na tensão, ou diferença de potencial.

Desta forma a reatância é [[proporcionalmente inversa]] à frequência do sinal. Como sinais DC (ou CC) possuem frequência igual a zero, a fórmula confirma que capacitores bloqueiam completamente a corrente aplicada diretamente, após um determinado tempo, em que o capacitor está carregando. Para correntes alternadas (AC) com frequências muito altas a reatância, por ser muito pequena, pode ser desprezada em análises aproximadas do circuito.

A [[impedância]] de um capacitor é dada por:
:<math>Z = -j|Xc| = \frac{-j}{2 \pi f C}</math>
cujo ''j'' é o [[número imaginário]].

Portanto, a reatância capacitiva é o componente imaginário negativo da impedância.

Em um [[circuito sintonizado]] tal como um [[receptor de rádio]], a [[frequência]] selecionada é uma função da indutância (L) e da capacitância (C) em série, como dado em  :<math>f = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}}</math>

Essa é a frequência na qual a [[ressonância]] ocorre, em um [[circuito RLC em série]].

=== Esfera condutora isolada ===
Numa esfera condutora isolada, a carga acumula-se toda na superfície, e de forma uniforme, devido à simetria da esfera. Se a carga total na esfera for <math>Q</math> , a força sobre uma carga pontual <math>q</math> a uma distância <math>r</math> do centro da esfera, será igual à força que produziria uma carga pontual <math>Q</math> no centro da esfera. Assim, o campo elétrico produzido pela esfera é igual ao campo produzido por uma carga pontual <math>Q</math> com componente radial dada pela equação:

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>E = \frac{k\,Q}{r^2}</math>
|}

onde <math>k</math> é a constante de Coulomb <math>(9\times
10^9\;\mathrm{N}\cdot\mathrm{m}^2/\mathrm{C}^2)</math>.

A energia potencial elétrica que terá uma carga pontual ''q'' quando for colocada na superfície
da esfera, é dada pela equação <math>U = q\,V_\text{sup}</math> onde <math>V_\text{sup}</math> é a diferença de potencial entre um ponto na superfície da esfera e um ponto no infinito, onde a esfera já não produz nenhuma energia potencial na carga <math>q</math>.<ref name=Villate/>

Para calcular <math>V_\text{sup}</math> aplica-se a definição da diferença de potencial, usando um percurso de integração que segue a direção radial das linhas de campo:

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>V_\text{sup} = -\int_{\infty}^{a} E\,dr = -k\,Q
  \int_{\infty}^{a}\frac{1}{r^2}\,dr = \frac{k\,Q}{a}</math>
|}

o valor desse integral é também igual à área sombreada na figura abaixo:

[[Imagem:Esfera condutora 222.png|thumb|center|600px|Esfera condutora de raio '''a''', isolada, com carga '''Q''', e gráfico do módulo do campo elétrico produzido por essa esfera]]

Portanto, a capacidade da esfera de raio '''a''' é:

{| border="2" cellpadding="2" cellspacing="2" align="center" width=10%
|-
|<math>\frac{Q}{V_\text{sup}} = \frac{a}{k}</math>
|}

Quanto maior for a esfera, maior será a sua capacidade.  A capacidade não depende nem da carga armazenada na esfera, nem do potencial produzido por essa carga. A capacidade depende apenas do tamanho e da forma geométrica do condutor; neste caso apenas podia depender do raio da esfera.<ref name=Villate/>

=== Associação de capacitores ===
Um sistema de capacitores pode ser substituído por um único capacitor equivalente.
Nos casos em que os capacitores estejam ligados em série ou em paralelo, é fácil calcular a capacidade que deverá ter o capacitor equivalente.

A figura abaixo mostra dois capacitores ligados em série, entre os pontos A e B. Se os capacitores estiverem inicialmente descarregados, no momento em que for introduzida uma diferença de potencial entre os pontos A e B, circulará uma carga <math>Q</math> que entra pelo ponto a maior potencial (A na figura) e sai pelo ponto a menor potencial.

Na região central, que liga as duas armaduras comuns dos dois capacitores , são induzidas cargas <math>Q</math> e <math>-Q</math> (a carga total nessa região é nula). Assim, a carga armazenada em cada um dos capacitores é a mesma.<ref name=Villate/>

[[Imagem:Capacitores Ligados em Série.png|thumb|center|600px|Capacitores Ligados em Série]]

A diferença de potencial entre os pontos A e B será a soma das diferenças de potencial em
cada um dos capacitores :

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>\Delta V = \Delta V_1 + \Delta V_2 = \left(\frac{1}{C_1} +
    \frac{1}{C_2}\right) Q</math>
|}

Assim, o sistema é equivalente a um único capacitor com capacidade que verifica a
equação:

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>\frac{1}{C_\mathrm{s}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2}
  \qquad\mbox{ou:}\qquad
  {C_\mathrm{s} = \frac{C_1\,C_2}{C_1+C_2}}</math>
|}

A carga armazenada no capacitor equivalente é a mesma que em cada um dos capacitores em série.

A figura abaixo mostra um sistema de dois capacitores ligados em paralelo entre dois
pontos A e B. A diferença de potencial será sempre igual nos dois capacitores, e igual
à diferença de potencial entre os pontos '''A''' e '''B'''.

[[Imagem:Capacitores Ligados em Paralelo.svg|thumb|center|600px|Capacitores Ligados em Paralelo]]

Se os capacitores estiverem inicialmente descarregados, no momento em que for introduzida uma diferença de potencial entre os pontos A e B, entrará carga positiva nas armaduras que estiverem ligadas ao ponto com maior potencial, e sairá a mesma quantidade
de carga das armaduras ligadas ao ponto com menor potencial.<ref name=Villate/> Mas a quantidade de carga que entra em cada capacitor não tem que ser a mesma; a carga total que entra e sai entre os pontos '''A''' e '''B''' é:

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>Q = Q_1 + Q_2 = \left(C_1 + C_2\right)\,\Delta V</math>
|}

Assim, o sistema é equivalente a um único capacitor com capacidade igual à soma das duas capacidades dos capacitores:<ref name=Villate/>

{| border="3" cellpadding="2" cellspacing="3" align="center" width=15%
|-
|<math>C_\mathrm{p} = C_1 + C_2</math>
|}

== Capacitores na prática ==
=== Capacitores comuns ===
Apresenta-se com tolerâncias de  5 % ou 10 %.

Capacitores são frequentemente classificados de acordo com o material usado como dielétrico. Os seguintes tipos de dielétricos são usados:

* [[capacitor de cerâmica|cerâmica]] (valores baixos até cerca de 1 [[μF]]);
** C0G ou NP0 - tipicamente de  4,7 pF a 0,047 uF, 5 %. Alta tolerância e performance de temperatura. Maiores e mais caros;
** X7R - tipicamente de {{Fmtn|3300}} pF a 0,33 uF, 10 %. Bom para acoplamento não-crítico, aplicações com timer;
** Z5U - tipicamente de 0,01 uF a 2,2 uF, 20 %. Bom para aplicações em bypass ou acoplamentos. Baixo preço e tamanho pequeno.
* [[capacitor de poliestireno|poliestireno]] (geralmente na escala de picofarads);
* [[capacitor de poliéster|poliéster]] (de aproximadamente 1 nF até 10 μF);
* [[capacitor de polipropilêno|polipropilêno]] (baixa perda. alta tensão, resistente a avarias);
* [[capacitor de tântalo|tântalo]] (compacto, dispositivo de baixa tensão, de até 100 μF aproximadamente);
* [[capacitor eletrolítico|eletrolítico]] (de alta potência, compacto mas com muita perda, na escala de 1 μF a {{Fmtn|4700}} μF).

Propriedades importantes dos capacitores, além de sua capacitância, são a máxima tensão de trabalho e a quantidade de energia perdida no dielétrico. Para capacitores de alta potência a corrente máxima e a [[Resistência em Série Equivalente]] (ESR) são considerações posteriores. Um ESR típico para a maioria dos capacitores está entre 0,0001 ohm e 0,01 ohm, valores baixos preferidos para aplicações de correntes altas.

Já que capacitores têm ESRs tão baixos, eles têm a capacidade de entregar correntes enormes em circuitos curtos, o que pode ser perigoso. Por segurança, todos os capacitores grandes deveriam ser descarregados antes do manuseio. Isso é feito colocando-se um resistor pequeno de 1 ohm a 10 ohm nos terminais, isso é, criando um circuito entre os terminais, passando pelo resistor.

Capacitores também podem ser fabricados em aparelhos de [[circuito integrado|circuitos integrados]] de [[semicondutor]]es, usando linhas metálicas e isolantes num substrato. Tais capacitores são usados para armazenar sinais analógicos em [[filtro]]s chaveados por capacitores, e para armazenar dados digitais em memória dinâmica de acesso aleatória ([[Dynamic random access memory|DRAM]]). Diferentemente de capacitores discretos, porém, na maior parte do processo de fabricação, tolerâncias precisas não são possíveis (15% a 20% é considerado bom).

=== Identificação do valor no capacitor cerâmico ===
[[Ficheiro:capacitorceramico.jpg|thumb|250px|direita|Identificação de valor no capacitor cerâmico]]
Os capacitores cerâmicos apresentam impressos no próprio corpo um conjunto de três algarismos e uma letra. Para se obter o valor do capacitor os dois primeiros algarismos representam os dois primeiros dígitos do valor do capacitor, e o terceiro algarismo (algarismo multiplicador) representa o número de zeros à direita. A letra representa a tolerância do capacitor (a qual pode ser omitida), que é a faixa de valores em que a capacitância variará. Para os capacitores cerâmicos até 10 pF esta é expressa em pF. Para os acima de 10 pF é expressa em porcentagem. Por exemplo um capacitor com 224 F impresso no próprio corpo, possuirá uma capacitância de {{Fmtn|220000}} pF com uma tolerância de +/- 1% (seu valor pode ser um ponto percentual à mais ou a menos desse valor).<ref>{{citar web |url=http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_28.asp |título=Código de resistores e capacitores |acessodata= |data= |obra= |publicado= }}</ref>
[[Ficheiro:toleranciacapacitorceramico.jpg|thumb|250px|direita|Tabela de tolerância no capacitor cerâmico]]

=== Identificação do valor no capacitor de poliéster ===
[[Ficheiro:tabelacapacitores.jpg|thumb|250px|direita|Tabela para identificação dos valores do capacitor de poliéster]]
Para a identificação dos valores do capacitor de poliéster é usado um conjunto de 7 faixas coloridas (conforme tabela), embora seja um método em desuso pelos fabricantes, no qual cada faixa representará respectivamente: primeiro algarismo, segundo algarismo, algarismo multiplicador, tolerância e [[Tensão elétrica|tensão]]. O valor é obtido em pF. Os capacitores de poliéster não tem [[polaridade]].<ref>{{citar web |url=http://www.py2bbs.qsl.br/capacitores.php |título=Conhecendo capacitores |acessodata= |data= |obra= |publicado= }}</ref>

=== Capacitores variáveis ===
Há dois tipos distintos de ''capacitores variáveis'', cujas capacitâncias podem ser mudadas intencionalmente e repetidamente ao longo da vida do dispositivo:

* Aqueles que usam uma construção mecânica para mudar a distância entre as placas, ou a superfície da área das placas superpostas. Esses dispositivos são chamados [[capacitor de sintonia|capacitores de sintonia]], ou simplesmente "capacitores variáveis", e são usados em equipamentos de telecomunicação para sintonia e controle de frequências.Neste tipo de capacitor o elemento dielétrico é o próprio ar;
* Aqueles que usam o fato de que a espessura da camada de depleção de um diodo varia com a tensão da corrente contínua atravessando o diodo. Esses diodos são chamados de [[diodo de capacitância variável|diodos de capacitância variável]], varactores ou [[varicap]]s. Qualquer diodo exibe esse efeito, mas dispositivos vendidos especificamente como varactores têm uma área de junção grande e um perfil de dopagem especificamente dimensionado para maximizar a capacitância;
* Em um capacitor [[microfone]] (comumente conhecido como um microfone condensador), o diafragma age como uma placa do capacitor, e as vibrações produzem alterações na distância entre o diafragma e uma placa fixa, alterando a tensão entre as placas.

[[Ficheiro:capacitorvariavel.jpg|thumb|250px|direita|Capacitor variável de sintonia de rádio]]

=== Capacitores de Camada Dupla Elétrica (EDLCs) ===
Esses dispositivos, frequentemente chamados de supercapacitores ou ultracapacitores para simplificar, são capacitores que usam uma camada de eletrolítico de espessura molecular, ao invés de uma folha manufaturada de material, como o dielétrico. Como a energia armazenada é inversamente proporcional à espessura do dielétrico, esses capacitores têm uma densidade de energia extremamente alta. Os eletrodos são feitos de [[carbono]] ativado, que tem uma área de superfície alta por unidade de volume, aumentando a densidade de energia do capacitor. EDLCs individuais têm capacitâncias de centenas ou até milhares de farads.

Os EDLCs podem ser usados como substitutos para [[bateria (química)|baterias]] em aplicações em que uma grande corrente de descarga seja necessária. Eles também podem ser recarregados centenas de milhares de vezes, diferentemente das baterias convencionais que duram apenas algumas poucas centenas ou milhares de ciclos de recarga.

=== Capacitores Planos ===
Um capacitor plano (figura abaixo) é formado por duas armaduras planas, de área '''A''',
paralelas e separadas por uma distância constante '''d''' , se as cargas nas armaduras forem <math>Q</math> e <math>-Q</math> , o [[campo elétrico]] entre as armaduras é aproximadamente constante e com módulo <math>(4\,\pi\,k\,Q)/(K\,A)</math>

[[Imagem:Capacitor plano.png|thumb|center|600px|Capacitor plano]]

A diferença de potencial entre as armaduras é igual ao módulo do campo elétrico, multiplicado pela distância entre as armaduras:

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>\Delta\,V = \frac{4\,\pi\,k\,Q\,d}{K\,A}</math>
|}

Por tanto, a partir da equação de Capacitância obtêm-se a expressão para a capacidade desse tipo de capacitor:

{| border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" align="center" width=0%
|-
|<math>C_\text{plano} = \frac {K\,A}{4\,\pi\,k\,d}</math>
|}

onde <math>K</math> é a constante dielétrica do isolador entre as duas armaduras, e  <math>k</math> é a constante de Coulomb.

A capacidade de um condensador plano é diretamente proporcional à área das armaduras, e inversamente proporcional à distância entre elas.<ref name=Villate/>

=== Ultra capacitores ===
Um capacitor pode cumprir uma função semelhante à de uma bateria, já que pode ser usado para armazenar cargas que são fornecidas a um circuito. A grande vantagem é que, como não há reações químicas envolvidas, a carga e descarga podem ser feitas muito
rapidamente e um condensador não fica inutilizado após várias cargas e descargas, que é o que acontece a uma bateria recarregável. Imagine por exemplo que em vez de ter que esperar algumas horas para recarregar a bateria do telemóvel, esta ficasse imediatamente recarregada quando fosse ligada à tomada, e que nunca tivesse que trocá-la por uma nova. Isso está cada vez mais perto de ser uma realidade, com o desenvolvimento dos ultra capacitores.

A dificuldade em usar um condensador normal como fonte é que à medida que o condensador descarrega, a diferença de potencial entre as suas armaduras decresce rapidamente.

Outra desvantagem ainda maior é que a capacidade de armazenar carga não é tão elevada como nas baterias.<ref name=Villate/>

Uma capacidade tão elevada era algo impensável, até finais do século passado. Um condensador tradicional, teria uma capacidade na
ordem dos <math>\mu F</math>. Os condensadores eletrolíticos atinge capacidades superiores, mas ainda aquém dos '''quilo-farad'''. Recentemente têm sido produzidos ultracondensadores, com
capacidades muito mais elevadas, na ordem dos quilo-farad.<ref name=Villate/>

Por exemplo, o ultra capacitor cilíndrico na frente, tem uma capacidade de {{Fmtn|3000}} ''farads'', a 2,7 ''volts''. Com esses valores, a carga que se consegue armazenar é de 8,1 ''kC'' já muito perto da carga numa pilha recarregável. A capacidade elevada também implica que demora muito mais tempo a descarregar quando for ligado a um circuito. Ainda falta reduzir um pouco o tamanho para que seja competitivo com as atuais baterias de íon lítio.

Nos ultra capacitores usa-se um meio poroso. A área de contato entre elétrodos e eletrólito é muito elevada. Uma das aplicações atuais dos ultracondensadores é em combinação com os motores elétricos dos automóveis que funcionam a hidrogênio com células de
combustível, que já estão a ser comercializados em alguns países.<ref name=Villate/>

O ultra capacitor permite acumular rapidamente as cargas produzidas pelas células de combustível ou pelos travões eletromagnéticos, e essa carga pode ser fornecida rapidamente, nos momentos em que for preciso acelerar. As únicas reações químicas produzidas nesse tipo de veículo é a combinação do hidrogênio com oxigênio nas células de combustível, que produz vapor de água. Não são libertados gases nocivos para a atmosfera, nem existem baterias a produzir produtos químicos corrosivos.

Os ultra capacitores podem fornecer carga e serem recarregados muito mais rapidamente do que uma bateria e sem sofrer o desgaste que faz com que a bateria tenha um número limitado de ciclos de carga e descarga.

== Aplicações ==
Os capacitores são comumente usados em [[Fonte de energia|fontes de energia]] onde elas suavizam a saída de uma onda retificada completa ou meia onda.

Por passarem sinais de Corrente Alternada mas bloquearem Corrente Contínua, capacitores são frequentemente usados para separar circuitos
Corrente alternada de corrente continua. Este método é conhecido como ''acoplamento AC''.

Capacitores também são usados na correção de [[fator de potência]]. Tais capacitores frequentemente vêm como três capacitores conectados como uma [[carga]] [[trifásica]]. Geralmente, os valores desses capacitores não são dados pela sua capacitância, mas pela sua [[potência reativa]] em var. Também podem ser usados em circuitos como filtro passa-baixa, passa-alta ou passa-banda, dependendo da configuração.

== Ver também ==

* [[Electromagnetismo|Eletromagnetismo]]
* [[Electricidade|Eletricidade]]
* [[Eletrônica]]
* [[Indutor]]
* [[Supercapacitores]]

{{Referências|col=3}}
{{Commonscat|Capacitors}}

{{Controle de autoridade}}
{{Sistemas digitais}}
{{Componentes Eletrônicos}}
{{Portal3|Eletrônica}}

[[Categoria:Componentes eletrônicos]]