Truque para Fazer Valores e Parâmetros de Capacitância

Vimos a condição de estabelecida pelas séries de valores, que apenas permitem a utilização de determinados valores. Na prática da eletrônica, surgem situações inesperadas, que nos obrigam a fazer um determinado valor ou parâmetro de componente, sem o qual o circuito, projeto, dispositivo, não funcionará corretamente. Abordamos agora a possibilidade de improvisar tecnicamente valores e parâmetros, de maneira simples, a partir de peças que estejam momentaneamente disponíveis! Esses truques constituem parte da “manha” que todo interessado em eletrônica vai, mais cedo ou mais tarde, desenvolver.

Quando precisamos de um capacitor de valor relativamente elevado, normalmente utilizamos um eletrolítico. Entretanto, os capacitores desse tipo são obrigatoriamente polarizados, devendo trabalhar unicamente em aplicações onde sua condição normal é submetida a positivo ou negativo bem definidos. Entretanto, se precisarmos de um capacitor de alto valor, e NÃO POLARIZADO (capaz, portanto, de atuar diretamente sob polarização de C.A.) e, além disso, capaz de suportar tensão de trabalho mais elevadas do que as disponíveis em componentes comerciais, a coisa fica complicada.

Um truque simples pode, em muitos casos, resolver tais probleminhas “empilhando” dois capacitores eletrolíticos (ligados em série), terminal negativo com terminal negativo, obtemos um capacitor resultante, cujo valor será determinado pela fórmula da associação em série e cuja a tensão máxima de trabalho será representada pela soma das tensões suportáveis por cada um dos capacitores enfileirados.

Ex.: Dois capacitores de 100u x 16V transformam-se num componente de 50u x32V, não polarizado.

Obviamente que o truque também funciona a partir de capacitores originalmente não polarizados.

Ex.: Necessitando um capacitor de 10n x 400V, não disponível no momento, dois capacitores de 22n x 250V, em série, resultam num componente de 11n x 500V, perfeitamente utilizável para a função requerida, a diferença de valor, em torno de 10%, é, em muitos casos, perfeitamente aceitável, esses truquinhos simples devem ser memorizados.

Por Gricer Jr

Técnico da Griço Eletrônica e Informática

Notação e Leitura dos Capacitores

Os tipos e os valores dos capacitores disponíveis comercialmente, e como é feita a notação e a leitura dos valores dos capacitores (códigos de cores, códigos de 3 algarismos). Em termos de utilização em qualquer circuito, os capacitores são fornecidos, comercialmente, em séries ou conjuntos de valores que, a partir das normas tolerâncias, permite ao usuário encontrar, na prática, qualquer valor de capacitância para aplicação em circuitos críticos ou não críticos.

A série mais comum, a partir de cuja as grandezas básicas podemos encontrar valores de capacitores em múltiplos e sub-multiplos decimais, é a de 12 itens (igual à Série E12 dos resistores), cujas as bases estão relacionadas abaixo:

SÉRIE DE VALORES – 10-12-15-18

BÁSICOS DE – 22-27-33-39

CAPACITORES – 47-56-68-82

Tais números são apenas as bases para a determinação dos valores. Os valores dos capacitores são escritos com a unidade de capacitância farad. No dia-a-dia da eletrônica usamos, na verdade, capacitores com valores muito menores do que 1 farad. Tornou-se então inevitável o uso de sub-multiplos do farad, inclusive para escrever os valores da capacitância normalmente usados. Exemplo:

Número básico 10: 1pF – 10pF – 100pF – 1nF – 10nF – 100nF – 1uF – 10uF – 100uF – 1000uF

Número básico 22: 2p2F – 22pF – 220pF – 2n2F – 22nF – 220nF – 2u2F – 22uF – 220uF – 2200uF

Número básico 47: 4p7F – 47pF – 470pF – 4n7F – 47nF – 470nF – 4u7F – 470uF – 4700uF

Os sub-multiplos mais adotados são:

Microfarad – a milionésima parte de um farad uF

Nanofarad – a milésima milionésima parte de um farad nF

Picofarad – a milionésima milionésima parte de um farad pF  

Ocorre porém que, mesmo tais sub-múltiplos, em muitas aplicações práticas, continuam grandes demais. Para simplificar a notação, adotamos muitas vezes frações decimais desses sub-múltiplos. Um mesmo valor de capacitância pode ser escrito e lido de várias maneiras diferentes, dependendo do sub-múltiplo usado. Além disso, é também frequente que , ao lado dos sub-múltiplos normalmente utilizados (u, n, p) surja ainda a abreviação K (significando mil vezes, assim como usamos na  notação dos valores dos resistores). Assim um simples capacitor, cujo o valor é de um centésimo de milionésimo de farad, pode ter seu valor escrito e lido das seguintes maneiras:

0,01uF – zero, virgula zero um microfarad

.01uF – ponto zero um microfarad

10nF – dez nanofarad

10KpF – dez mil picofarad

Precisa se acostumar com esse amontoado de sistemas, aprendendo a fazer as conversões dos valores entre os vários sub-mútiplos ou notações utilizadas... Um pouco de atenção, junto com noções mínimas de matemática e frações decimais elementares, ajuda a vencer essas dificuldades iniciais. Vamos a mais alguns exemplos:

0,001uF = .001uF = 1nF = 1KpF

0,22uF = .22uF = 220nF = 220KpF

0,047uF = .047uF = 47nF = 47KpF

Para os capacitores de alto valor (eletrolítico, tântalo, etc.) normalmente é usado, na notação, o maior sub-múltiplos de aplicação prática, ou seja: o microfarad (uF).

10uF - dez microfarad

47uF – quanrenta e sete microfarad

100uF – cem microfarad

330uF – trezentos e trinta microfarad

1000uF – mil microfarad

COMO OS VALORES SÃO MARCADOS NOS COMPONENTES

Nos capacitores de corpo grande, muitas vezes o fabricante simplesmente imprime seu valor na própria peça, usando letras e números normais. Nos capacitores menores a coisa complica quanto a marcação do valor, o mais utilizado são códigos de cores. O capacitor de poliéster tem seu valor por meio de códigos de cores. Notar que as cores estão simuladas através de vários padrões gráficos, são cinco as faixas coloridas aplicadas nos componentes, devendo ser sempre lidas “do topo para as penas” da peça, da seguinte maneira:

1ª cor – indica o primeiro algarismo significativo

2ª cor – indica o segundo algarismo significativo

3ª cor – indica quantos zeros devem ser acrescentados aos dois algarismos, já definidos

4ª cor – indica a tolerância (em%)

5ª cor – indica a tensão máxima de trabalho (em volts)

Ex: Um capacitor de 22n, com tolerância de 20%, para uma tensão máxima de trabalho de 250V, notar que o resultado direto da leitura é 22.000pF e que a notação final adotada (22n) é o resultado da conversão para o sistema moderno usual:

1ª vermelha – 2

2ª vermelha – 2

3ª laranja – acrescentar “000”

4ª preto – tolerância 20%

5ª vermelho – tensão 250V

O que complica um pouco a história da marcação dos valores comerciais dos capacitores, é que existe mais de um código adotados pelos fabricantes. O código de 3 algarismo é usado em capacitores de poliéster e disco cerâmicos. Há uma explicação para o fato, a forma e o tamanho desses capacitores, complica, industrialmente, a sua marcação de valor através de cores. O capacitor de disco cerâmico mostra:

1º algarismo – vale como primeiro algarismo significativo

2º algarismo – vale como segundo significativo

3º algarismo – indica, numericamente, quantos zeros devem ser acrescentados aos dois primeiros algarismos, já definidos

Letra – indica a tolerância

Nos capacitores até 10p a indicação da tolerância é numérica e direta. Por exemplo, uma letra D indica que o valor nominal inscrito no componente pode apresentar variação de até meio picofarad 0p5 para baixo ou para cima. Já a tolerância indicada nos capacitores com valor nominal acima de 10p e referida percentualmente, às vezes com margens de erros diferentes para baixo ou para cima. Uma letra J, por exemplo, diz que o valor inscrito no componente pode apresentar, na realidade, uma variação de até 5% para baixo ou para cima. Veja a tolerância:

Capacitores até 10p: B = 0p1

Capacitores até 10p: C = 0p25

Capacitores até 10p: D = 0p5

Capacitores até 10p: F = 1p

Capacitores até 10p: G = 2p

Capacitores acima de 10p: F = 1%

Capacitores acima de 10p: G = 2%

Capacitores acima de 10p: H = 3%

Capacitores acima de 10p: J = 5%

Capacitores acima de 10p: K = 10%

Capacitores acima de 10p: M = 20%

Capacitores acima de 10p: P = + 100% - 0%

Capacitores acima de 10p: S = + 50% - 20%

Capacitores acima de 10p: Z = + 80% - 20%

472k = 4n7 = 4.700pF = 10%

223M = 22n = 22.000pF = 20%

101J = 100p = 100pF = 5%

103M = 10n = 10.000pF = 20%

Os capacitores de menos de 10p tem marcação usando a terceira posição, um algarismo 9 cujo significado é: dividir por 10 o número formado pelos dois algarismos anteriores.

479 = 4p7 (47 dividido por 10 em pF)

159 = 1p5 (15 dividido por 10 em pF)

109 = 1p (10 dividido por 10 em pF)

Capacitores tântalo, são equivalentes aos eletrolíticos polarizados de valore relativamente elevado, e tipo plate, podem apresentar sistemas de marcação em alta frequência, que requeiram grande estabilidade. Podem ainda apresentar sistemas de marcação diferente.

Por Gricer Jr

Técnico da Griço Eletrônica e Informática

Sugador de Solda

Os procedimentos básicos para soldagem já foram passados em outros artigos, praticar não é importante, sem o que não conseguirão assimilar as “manhas” que apenas podem ser desenvolver no dia-a-dia. Tudo na vida aprende-se melhor fazendo. Uma solução mais lógica, mais prática, limpa e inteligente para desfazer a soldagem é usar uma importante ferramenta que é o sugador de solda.

Trata-se de um dispositivo de uso prático, modernamente imprescindível, que quebra galho e não apresenta custo muito elevado. O sugador de solda é um cilindro, em metal ou plástico resistente, contendo um êmbolo extremamente acionável pela peça, apresentando na outra extremidade, uma ponta oca, de material altamente resistente ao calor (teflon) e, em posição mais ou menos central, um botão destinado a liberar o êmbolo promove a sucção da solda.

É muito fácil usar o sugador. Constatada uma soldagem indevida, que deve ser desfeita, inicialmente aplica-se a ponta aquecida do ferro de soldar à junção, até que a solda se funda. Com a outra mão, o operador deve pressionar o êmbolo do sugador, até travá-lo, aproximadamente o dito cujo da conexão e pressionado o botão de liberação do êmbolo. O êmbolo se retrairá rapidamente, pela ação de uma mola interna, puxado pela ponta do sugador a solda “mole”, e liberando totalmente a conexão! Se existir muita solda no ponto a ser desfeito, pode acontecer a necessidade de se efetuar mais de uma operação de sugamento, até a plena limpeza da conexão. Uma vez livre da solda, os terminais podem ser facilmente separados, o componente pode ser reaproveitado, e o ponto ficará limpo, para nova soldagem.

Terminado o sugamento, o interior da ponta da ferramenta deve ser limpo, novamente pressionando-se o êmbolo até o fim de modo que sobressaia da ponta de teflon um “toquinho” do cilindro metálico interno responsável pela sucção. De tempos em tempos, convém remover toda a ponta do sugador encaixado no cilindro principal e, usando-se uma chave de fenda pequena, ou mesmo um prego longo, limpar bem o interior da câmara de sucção, removendo-se toda a solda que fica lá grudada às paredes, cilindro e êmbolo.

A ponta de teflon pode ser deformar, embora o material seja bastante resistente ao calor, mais cedo ou mais tarde será “atacado” por ele, sofrendo uma deformação. Quando isso ocorrer, a ponta poderá ser substituída, já que nos varejistas, podem ser encontradas peças de reposição para os bons sugadores. Modernamente, existem à venda as chamadas camisinhas protetoras da ponta do sugador, formadas por uma pequena luva de material plástico flexível e altamente resistente ao calor, usadas para vestir a dita ponta, prolongando muito mais a vida útil.

Por Gricer Jr

Técnico da Griço Eletrônica e Informática

Improvisando um Ferro de Soldar (leve)

Com um ferro de solda com potência de 40 ou 50 watts, ponteira um tanto grossa, podem ser transformados para um ferro mais leve. Movido pelo espírito de economia que nos inspira a todos nesses tempos, com um pouquinho de artesanato o ferrão vira um ferrinho, tornando-se adequado aos trabalhos mais delicados. Com uns 15 a 20 cm de fio de cobre grosso e desencapado, um pedaço de fio de ligação rígido, nº8 AWG, por exemplo. A ponta (grossa) do ferro deverá ser muito bem limpa e lixada, removendo-se toda oxidação, sujeira ou deposito antigo de solda. Em seguida, enrola-se algumas voltas (bem apertadas) do fio sobre a ponta do ferro, que deverá ficar alinhada com a ponta original do ferro. Para dar rigidez ao conjunto, a adaptação poderá ser recoberta com uma camada de massa de epoxy, que constitui uma espécie de adesivo forte, resistente ao calor. A nova ponta, agora fina, deve sobressair da proteção de epoxy.

Existe ainda uma segunda saída para improvisar um ferro leve a partir de um mais pesado. Ferro de até 100 watts poderão ser adaptados. Primeiro lima-se a ponta original, afinando-a de modo que sua extremidade útil apresente um diâmetro de uns 2 mm, em seguida podemos realizar um fácil “redutor de wattagem”, simplesmente inserindo num dos fios do “rabicho” do ferro, um simples diodo 1N4004. Notar que essa aplicação, não precisamos nos preocupar com a polaridade do diodo. Ele pode ser ligado com a faixinha indicadora do catodo “pra lá ou pra cá”, indiferentemente, sem problemas. Ajudar a economizar preciosos reais, que podem ser canalizados para a aquisição dos primeiros componentes, e por aí...

Por Gricer Jr

Técnico da Griço Eletrônica e Informática

Capacitor #2

Os capacitores também são conhecidos pelos profissionais antigos de condensadores. Formados por conjuntos de placas de metal entre as quais existe um material isolante que define o seu tipo, se o material isolante for a mica teremos um capacitor de mica, se for poliéster, o capacitor é de poliéster. Quando encostamos uma placa na outra, ou oferecemos um percurso para que as cargas se neutralizem, interligando as armaduras através de um fio, o capacitor se descarrega.

As cargas ficam armazenadas no capacitor por uma atração eletrostática que ocorre através do seu dielétrico. Em um capacitor carregado sempre temos a mesma quantidade de cargas nas armaduras positiva e negativa. A capacitância de um capacitor, depende de três fatores: tamanho das armaduras, material do dielétrico e espessura do dielétrico.

Um tipo de material que se comporta como um capacitor natural, sem a necessidade de armaduras, eletretos. Nesse material, formam-se dipolos elétricos que se orientam de tal forma que de um lado desse material se encontram cargas positivas e do outro as cargas negativas. Podemos dizer que se trata de um “capacitor natural”.

Não confundir o mfd de um capacitor antigo que significa microfarad, com mF que num capacitor moderno significará milésimos de farad ou milifarad. Se bem que este submúltiplo do farad raramente seja usado, devemos estar atentos. Picofarad (pF) que é a milésima parte do nanofarad ou 0,000 000 000 001 F.

Em capacitores muito antigos podemos encontrar o picofarad expresso como mmfd ou micro-microfarad e ainda µµF. 1 nF equivale a 1 000 pF e que 1 µF equivale a 1000 nF ou 1 000 000 pF. Os nomes dados aos capacitores dependem justamente do material que é usado como dielétrico ou eventualmente da tecnologia empregada.

A unidade usada para medir a capacitância de um capacitor, o farad (F) é muito grande, assim os capacitores que encontramos nas aplicações práticas têm capacitâncias sempre de frações de farads (microfarads, nanofarads e picofarads). Capacitores pequenos com capacitâncias gigantescas: são os chamados supercapacitores e hipercapacitores. A carga de tais capacitores representa uma quantidade de energia tão grande que eles podem ser usados como fonte de energia, substituindo pilhas em algumas aplicações.

 A energia armazenada não está propriamente nas cargas, mas sim no campo elétrico que se manifesta entre as armaduras. A quantidade de energia que um capacitor comum pode armazenar é muito pequena. Mesmo um capacitor de 1 000 uF ligado a uma pequena lâmpada ou LED não os mantém acesos por mais do que alguns segundos. Essa energia armazenada num capacitor é medida em Joules (J), calculado através da fórmula: E = ½ x C x V2.

Alguns tipos de capacitores são muito pequenos, o que dificulta a marcação direta de seus valores e outras características importantes, como a tensão de trabalho que nos diz qual é a máxima tensão com que um capacitor pode ser carregado sem que ocorra um faiscamento entre as armaduras, rompendo o dielétrico e estragando-o. Essa tensão pode variar entre alguns volts até milhares de volts, dependendo do tipo.

Os Capacitores SMD são formados normalmente por duas letras em um dígito. A primeira letra representa o fabricante enquanto a segunda letra representa a mantissa do valor da capacitância. O terceiro símbolo, que é o dígito representa o multiplicador ou expoente em picofarads (pF). Por exemplo, KJ2 é um capacitor de um fabricante desconhecido “K”, que tem 2,2 (J) x 100 = 220 pF.

Os capacitores eletrolíticos SMD possuem um código especial de marcação de valores, apesar de suas reduzidas dimensões, podemos ter 22 6V que consiste num capacitor de 22 uF x 6 V. Pode ser usado um código especial formado de uma letra e 3 dígitos. A letra indica a tensão de trabalho e os três dígitos consistem no valor, sendo os dois primeiros dígitos o valor e o terceiro o multiplicador. O valor obtido é dado em pF. A faixa indica o terminal positivo.

Em aparelhos muito antigos, que usam capacitores de mica e cerâmica, podemos encontrar marcações que utilizam códigos de cores na forma de pontos pintados no corpo do próprio componente. Um capacitor raro é o pin-up. E o zebrinha, que é um capacitor de  poliéster que pode ser encontrado em aparelhos antigos.

Um capacitor não queima, ele se torna inoperante por dois motivos:

1.   Ele “abre”, ou seja, deixa de apresentar capacitância, mas ainda suas armaduras se mantém isoladas.

2.    Ele entra em curto, ou seja, seu dielétrico deixa de ser isolante e uma resistência muito baixa se manifesta entre as armaduras.

O capacitor pode apresenta fugas, ou seja, o dielétrico que deveria ser um isolante perfeito passa a conduzir alguma corrente apresentando certa resistência. Um caso comum nos capacitores eletrolíticos ocorre quando por um dano qualquer o eletrólito em seu interior vaporiza fazendo pressão o que causa um estufamento do componente. Em outros casos, ocorre vazamento. Pela simples observação podemos perceber que este capacitor está com problemas.

Capacitores variáveis - são aqueles que, através de um sistema de atuação mecânica podemos modificar sua capacitância a qualquer momento por um botão, encontramos em rádios comuns (não digitais) em que a mudança de estações é feita girando-se um botão. Os capacitores ajustáveis são aqueles que ficam no interior do equipamento e cuja capacitância é ajustada através de uma chave de fendas comum ou especial. Um exemplo de capacitor ajustável é o trimmer.

Os trimmers são capacitores de ajuste com valores pequenos, normalmente de alguns picofarads. São especificados pela faixa de valores que podem adquirir. Um trimmer de 2-20 pF é um trimmer que pode ter sua capacitância ajustada entre estes dois valores.

Irradiação de interferências e ruídos, são problemas que podem ocorrer. As interferências e ruídos entram e saem dos equipamentos de duas formas: pelos cabos que fazem as conexões a esses equipamentos ou pelo espaço, na forma de campos. Para evitar que interferências e ruídos sejam irradiados ou recebidos pelos circuitos são usadas blindagens. Basicamente temos dois tipos de blindagens a serem estudadas:

1.   A blindagem eletrostática mais conhecida é a que se baseia no princípio da gaiola de Faraday. Se envolvermos um corpo por uma gaiola ou blindagem metálica, o campo elétrico no seu interior será nulo, ou seja, não há penetração das linhas de força desse campo. As blindagens de componentes sensíveis, fios e cabos, se baseiam nesse princípio e é fundamental que as malhas ou as blindagens sejam aterradas, para que operem satisfatoriamente.

2.  A blindagem magnética pode ser feita com determinados materiais, como o cobre e o alumínio, que possuem propriedades diamagnéticas, ou seja, em lugar de concentrar as linhas de força do campo magnético, as dispersam, a blindagem desses componentes magnéticos ou de circuitos que sejam sensíveis aos campos magnéticos pode ser feita com esses materiais.

Por Gricer Jr

Técnico da Griço Eletrônica e Informática

Capacitor

Junto com o resistor, o capacitor é um dos mais importantes componentes, sempre encontrado em quantidade relativamente grande, em todo e qualquer circuito eletrônico. Em essência, um capacitor é constituído a partir de duas placas condutoras separadas por meio isolante. As placas condutoras são chamadas de armaduras, enquanto que o meio isolante que as separa é chamada de dielétrico. As placas condutoras são dotadas de terminais também metálicos, aos quais podemos realizar ligações e conexões diversas. Quanto ao dielétrico, na prática, qualquer material isolante pode ser industrialmente usado na sua confecção. Assim encontramos, na prática, capacitores dielétricos de poliéster, cerâmica, mica, óleo, vidro ou mesmo ar.

A presença do material isolante entre as placas do capacitor, impede a passagem de corrente contínua, es esta for aplicada aos terminais do componente. Sua construção e princípios elétricos permitem que o componente armazene energia nas suas placas. O capacitor serve para retardar ou temporizar (voltagem) em determinado ponto de um circuito.

Estando o capacitor em repouso, ambas as suas placas têm a mesma carga elétrica e, portanto, o componente está inerte, não havendo diferença de potencial entre seus terminais. Ligando-se o interruptor, o terminal positivo das pilhas atrai os elétrons livres existentes na placa do capacitor a ele ligado. Perdendo elétrons, essa placa do capacitor assume carga positiva em relação à outra placa. O terminal negativo das pilhas, por sua vez, tem elétrons sobrando, que são então fornecidos à outra placa do capacitor. Assim, após um certo tempo, o capacitor assume uma carga elétrica, manifestada na forma de uma diferença de potencial (tensão) entre suas placas ou terminais. Esse tempo depende unicamente do próprio valor do capacitor. Assim, se esperarmos um pouco, após o ligamento do interruptor, podemos desliga-lo e retirar o capacitor do arranjo, que este guardará a diferença de potencial de 6 volts, com a qual se carregou.

Um capacitor pode armazenar cargas maiores ou menores na razão direta do tamanho das suas placas. Assim, quanto maior forem as superfícies das placas condutoras, mais carga o capacitor pode guardar. Também quanto mais isolante e fino for o dielétrico, maior valor de capacitância podemos obter no componente. Se o dielétrico fosse um isolante perfeito e também o meio onde o capacitor estivesse localizado fosse um absoluto isolante.

FARAD (UNIDADE DE CAPACITÂNCIA) – Usamos com frequência, o nome do cientista que descobriu importantes princípios, como indicador de grandezas inerentes e determinado tipo de componente ou comportamento dos circuitos. Assim a capacitância é convencionalmente medida em farad. Entretanto, da mesma forma que verificamos com os resistores, nem sempre a unidade de medição é de uso prático permanente. No caso dos capacitores, então a coisa é ainda mais evidente, já que um farad representaria a capacitância de um enorme componente. Devido ao fato da capacitância ser diretamente proporcional ao tamanho das placas. Na prática, usamos nos circuitos, capacitores de valores muito menores do que 1 farad. Assim, para fugir de notações com um monte de zeros depois da virgula, escrevemos os valores dos capacitores, no dia-a-dia usando sub-multiplos do farad. Um capacitor pode ser feito de mil maneiras diferentes. Normalmente, costumamos denominar os tipos ou modelos de capacitores a partir do material que é usado como dielétrico.

POLIÉSTER – Geralmente quadrado ou retangular, muitas vezes com faixas coloridas. São feitos de um filme de poliéster (plásticos) muito fino, metalizado em ambas as faces, enrolado de modo que uma grande área de placas possa se confrontar.

DISCO CERÂMICO – Como indica o nome, o dielétrico (isolante) utilizado é a cerâmica, contendo superfícies metálicas. O tamanho é pequeno e a forma é circular.

PLATE – Muito pequeno, geralmente apresentando valores baixos de capacitância.

SHICKO – Uma variante industrial do capacitor de poliéster.

POLICARBONATO – Também semelhante ao poliéster. Forma retangular, corpo um pouco mais espesso, geralmente apresentando capacitância um pouco mais elevada nas suas séries comerciais.

POLIESTIRENO – Pequeno, cilíndrico, baixos valores, usado na maioria das vezes em circuitos que envolvam parâmetros rígidos de alta frequência.

CAPACITORES ELETROLÍTICOS – Quando definimos a construção física dos capacitores, mostramos que o componente é formado por duas placas condutoras. Quando precisamos de capacitores maiores, esses isolantes não representam uma boa solução industrial. Nesses casos, a solução dos fabricantes foi o chamado capacitor eletrolítico, cujo dielétrico (miolo isolante) é formado quimicamente.

Tem um aspecto importante a ser considerado, contudo: pelas suas características eletro-químicas, os capacitores eletrolíticos são polarizados, seus terminais tem sinal positivo e negativo obrigatoriamente, não podendo serem ligados a tensões inversas, sob pena de inutilização do componente. Outra, a tensão máxima de trabalho dos capacitores eletrolíticos é, normalmente, mais baixa do que a esperada nos outros modelos. Seu corpo é geralmente cilíndrico e o tamanho não muito pequeno, diretamente proporcional ao valor e à tensão de trabalho.

Quanto à disposição dos terminais, os eletrolíticos são normalmente divididos em dois tipos básico:

1.     Com terminais axias, o terminal positivo que sai da peça a partir da extremidade marcada com uma espécie de reentrância.

2.     Com terminais radias, os dois terminais saem do mesmo lado da peça, marcando-se o positivo com um comprimento maior.

A maioria dos eletrolíticos de uso corrente apresenta tensão de trabalho até 100V, porém existem também componentes para tensões maiores. Os eletrolíticos múltiplos, ou seja, numa só caneca são enfiados mais um capacitor, de modo que o envoltório metálico geral perfaz o papel de negativo para todos os capacitores lá embutidos.

TENSÃO MÁXIMA DE TRABALHO – Além do seu valor de capacitância, o componente tem ainda outro importante parâmetro a ser considerado, e que deriva do próprio material empregado com dielétrico, condicionando a sua aplicação em circuitos ou arranjos que trabalham sob tensões específicas. Dependendo do material isolante usado, o componente pode resistir a tensões máximas diferentes. Os capacitores não eletrolíticos (não polarizados) podem, normalmente, aguentar tensões mais altas. Podem ser obtidos, nesses modelos, capacitores que suportam até alguns milhares de volts. Tais capacitores, entretanto, devido às especiais exigências quanto ao dielétrico, apenas valores relativamente baixos.

Esse importante parâmetro tensão máxima de trabalho é sempre indicado pelo fabricante, no próprio corpo do componente, através de códigos específicos. De qualquer modo, alguns pontos são importantes à respeito, e devem ser sempre lembrados. Um capacitor não pode ser ligado a uma tensão superior `sua máxima voltagem de trabalho. Se no corpo do componente está marcado que ele é para até 16 volts, não o ligue sob 30 volts, pois o componente vai queimar.

O tamanho do componente também é diretamente proporcional à tensão máxima do trabalho. Capacitores com tensões máximas de trabalho superiores à voltagem presente nos pontos onde serão ligados seus terminais, podem ser utilizados sem medo, de modo geral. Assim se determinado circuito pede um capacitor para 100V, um componente para 250V pode substituir o de 100V, sem problemas. Uma margem de segurança bastante confiável é usar-se sempre um capacitor com tensão máxima de trabalho equivalente ao dobro da tensão realmente presente sobre seus terminais. Isso garante que o componente trabalhará “folgado”.

Quanto aos eletrolíticos, como na verdade eles só se tornam capacitores reais a partir do momento em que são submetidos à tensão, não é recomendável a utilização de componente para tensão muito maior do que a realmente presente sobre seus terminais. Como regra geral podemos considerar que a tensão de trabalho real não deve ser inferior a 10% da tensão marcada sobre a peça. Assim, num circuito onde a tensão real seja menor que 6 volts ou mais, provavelmente não funcionará corretamente.

Os capacitores também têm suas deficiências, geradas por dificuldades industriais praticamente intransponíveis. A principal deficiência dos capacitores é a chamada fuga de corrente. Essa fuga ocorre devido ao fato de não haver um isolante perfeito e absoluto. Assim, por melhor que seja, todo dielétrico permitirá uma certa passagem de corrente, capaz de descarregar o capacitor, ainda que ele esteja sem ser utilizado, após ter recebido carga. Nos componentes não eletrolíticos, normalmente essa fuga é tão pequena que pode ser desprezada, para efeitos práticos, na maioria das aplicações. Já nos eletrolíticos a fuga é substancial e mensurável, devendo ser levada em conta quando calculamos os valores para determinadas aplicações circuitais mais rígidos.

A CONSTANTE DE TEMPO – O capacitor como temporizador, talvez ainda mais importante do que o poder que tem de guardar uma carga elétrica, seja a possibilidade de se usar o componente como autêntico temporizador, uma vez que o capacitor pode retardar uma mudança de tensão em determinado ponto de um circuito. O tempo que o capacitor leva para assumir, na sua carga, uma certa tensão, é diretamente proporcional ao valor do resistor, quanto maior o valor do resistor, maior também o tempo que o capacitor leva para atingir determinada tensão. O tempo é também diretamente proporcional ao próprio valor do capacitor.

Basicamente esse fenômeno se deve ao seguinte: o resistor atrapalha a passagem da corrente, segurando os elétrons e fazendo com que eles, cheguem do capacitor, mais lentamente. Por outro lado, um valor alto de capacitância, leva mais tempo para se encher com elétrons.

Por Gricer Jr

Técnico da Griço Eletrônica e Informática

Leitura dos Resistores

Em eletrônica necessitamos resistores numa faixa enorme e valores ôhmicos, que vai desde frações de ohm até dezenas de milhões de ohms. É assim absolutamente impossível, a nível prático industrial, serem produzidos resistores com todo e qualquer valor imaginável. Por tal razão os fabricantes adotaram, universalmente, um sistema de séries ou grupos de valores básicos que, na verdade, tem muita lógica, conforme veremos.

Os valores comerciais dentro dos quais os resistores são fabricados, obedecendo, então, a tais séries, principalmente em função das suas tolerâncias (margem de erro percentual, para baixo ou para cima, entre o valor real e o valor nominal, inscrito na peça). As três principais séries de resistores comerciais são chamadas assim:

- Série E6 – Tolerância de 20% (não tem quarta faixa colorida);

- Série E12 – Tolerância de 10% (quarta faixa na cor prateada);

- Série E24 – Tolerância de 5% (quarta faixa na cor dourada).

É interessante notar que os códigos E6, E12 e E24 referem-se, exatamente, a quantidade de valores básicos existentes em cada uma das séries e a partir dos quais são referenciados os valores disponíveis, em ohms, frações de ohm, kilo-ohms ou mega-ohms. Vejamos as grandezas básicas de cada série:

E6 (10, 15, 22, 33, 47 e 68);

E12 (10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 e 82);

E24 (10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82 e 91).

O importante é sempre lembrar-se que os números mostrados nas séries são básicos, e que os valores nominais, na verdade, são fornecidos em sub-multiplos ou múltiplos (base 10).

Na série E6 

(número básico 15 valores: 0,15 ohm, 1,5 ohms, 15 ohms, 150 ohms, 1K5, 15K, 150K, 1M5);

Na série E12 

(número básico 39 valores: 0,39 ohm, 3,9 ohms, 39 ohms, 390 ohms, 3K9, 39K, 390K, 3M9);

Na série E24 

(número básico 91 valores: 0,91 ohm, 9,1 ohms, 91 ohms, 910 ohms, 9K1, 91K, 910K, 9M1).

Para efeito prático em cada uma das séries possam ser teoricamente encontrados quaisquer valores resistivos, dentro da tolerância que caracterizam as ditas séries. Como exemplo, na série E12 (10% de tolerância), um resistor com valor nominal de 100R ou 100 ohms, apresenta um valor real de 90R (menos 10%) até 110R (mais 10%). Se observarmos que o resistor anterior da dita série, que é o de 82R, pode ter um valor real de até 90,2R (82R mais 10%), e que o resistor seguinte da série, que é o de 120R, pode ter um valor real desde 108R (120 menos 10%), notaremos que ocorre uma nítida sobreposição dos valores, com o que, forçosamente, podem ser abrangidos todos os valores resistivos possíveis, dentro do dito intervalo.

Quando a aplicação for muito específica e rígida em seus parâmetros ou tolerância, sempre podemos recorrer aos resistores de precisão (existem com tolerância de 2% ou 1%), porém tais componentes são inevitavelmente mais caros. Valores em gama muito extensa, são utilizados nos resistores aplicados aos mais diversos circuitos, aparelhos, projetos, etc. É frequente que resistores com valores ôhmicos extremamente altos, sejam utilizados, caso em que ficam com o nome muito cumprido, tornando pouco prática a sua grafia, pela grande quantidade de zeros existente na sua notação.

Essa profusão de zeros, além de complicar a grafia, ainda traz como inconveniente um aumento na possibilidade de erros de impressão ou interpretação (um zerinho que faltar ou sobrar, pode causar a leitura errada do componente). Por tais razoes, convencionou-se adotar abreviações para a unidade a alguns dos seus múltiplos, e até alguns truques de notação, todos destinados a eliminar os eventuais erros de leitura ou interpretação, reduzindo também a possibilidade de erros gráficos, de impressão, que poderiam invalidar completamente os dados de um esquema ou diagrama. As abreviações de múltiplos mais usadas são:

K (quilo) – equivale a multiplicar os algarismos precedentes por 1.000

M (mega) – equivale a multiplicar os algarismos precedentes por 1.000.000.

Em alguns exemplos práticos, notaremos como pode ser grandemente simplificada, graças à essa norma universalmente adotada:

       1.000 ohms – 1KΩ

       4.700 ohms – 4,7KΩ

   100.000 ohms – 100KΩ

1.000.000 ohms – 1MΩ

1.500.000 ohms – 1,5MΩ

O símbolo Ω refere-se a ohm, que é a unidade usada para medir e escrever a resistência elétrica. Para simplificar ainda mais as coisas, modernamente o símbolo Ω foi substituído, nas publicações, livros, etc. pela letra R (de resistência) o que facilita tanto a escrita quanto a interpretação. O ponto e vírgula podem as vezes também falhar na impressão, ou até serem esquecidos, convencionou-se utilizar a letra/símbolo R, ou as abreviaturas K ou M no lugar da virgula ou ponto decimal.

0,33Ω – R33

1Ω – 1R

2,4Ω – 2R4

100Ω – 100R

1KΩ – 1K

1,5kΩ – 1K5

4,7KΩ – 4K7

68kΩ – 68K

1MΩ – 1M

2,2MΩ – 2M2

8,2MΩ – 8M2

10MΩ – 10M

CÓDIGOS DE CORES – Os componentes têm que ter seus valores marcados, de alguma forma, sobre sua própria peça, caso contrário a confusão seria enorme. Convencionou-se escrever os valores no corpo das peças, através de um código de faixas ou anéis coloridos, no qual cada cor representa um determinado algarismo ou número e, dependendo da sua posição, apresenta um significado específico. A leitura deve ser feita da seguinte maneira:

1ª faixa colorida – Indica o primeiro algarismo significativo;

2ª faixa colorida – Indica o segundo algarismo significativo;

3ª faixa colorida – Funciona como multiplicador, ou seja, indica o número de zeros que devem ser acrescentados aos dois primeiros algarismos significativos;

4ª faixa colorida – Codifica a tolerância do resistor, variação percentual entre seu valor real e o valor nominal indicado pelo código colorido precedente.

A seguir tabela com o significado numérico das cores:

COR	1º E 2º ANEIS	3º ANEL	4º ANEL
PRETO	0	-	-
MARROM	1	0	1%
VERMELHO	2	00	2%
LARANJA	3	000	3%
AMARELO	4	0000	4%
VERDE	5	00000	-
AZUL	6	000000	-
VIOLETA	7	-	-
CINZA	8	-	-
BRANCO	9	-	-
DOURADO	-	MULTIPLICAR POR 0,1	5%
PRATEADO	-	MULTIPLICAR POR 0,01	10%
SEM COR	-	-	20%

Se na 3ª faixa aparecer as cores dourado ou prateado, significa respectivamente que o número já formado pelos dois primeiros algarismos deverá ser multiplicado por 0,1 ou multiplicado por 0,01.

RESISTOR COM 5 FIAXAS - Resistor com cinco faixas coloridas, faz parte da série especial, quando valores específicos se tornam necessários. No caso, as 3 primeiras cores significarão algarismos, a 4ª cor mostra o número de zeros ou multiplicador, enquanto que a 5ª cor determina a tolerância.

Por Gricer Jr

Técnico da Griço Eletrônica e Informática