Última atualização: 30 de Oct. de 2024

Calculadora de Capacitância

Q: O que é capacitância?

A capacitância é a propriedade de um objeto ou dispositivo de armazenar carga elétrica . A capacitância relaciona a carga ao potencial . A capacitância de um material depende exclusivamente das características geométricas das placas, da distância de separação entre elas e da presença de um material dielétrico. Quanto maior a capacitância, maior a carga que um material pode armazenar. Usando uma analogia com um sistema mecânico, você pode imaginar o inverso da capacitância como se fosse a constante de elasticidade de uma mola, enquanto a carga teria o papel da massa. Desta forma, a voltagem seria equivalente à força do sistema massa-mola.

Q: Qual é a diferença entre capacitor e capacitância?

Capacitores são componentes eletrônicos passivos capazes de armazenar e descarregar carga elétrica . Os capacitores são semelhantes às baterias, mas funcionam graças à física e não à química. Os capacitores podem agir como filtros de sinais elétricos (como no circuito RC) para criar grandes pulsos de correntes e muitas outras aplicações. A capacitância é a propriedade física usada pelos capacitores para armazenar carga. Fatores geométricos e detalhes de fabricação determinam exclusivamente a capacitância de um dispositivo. Medimos a capacitância em farads .

Criada por Bogna Szyk

Revisada por Steven Wooding

Steven Wooding

Physicist holding a 1st class degree and a member of the Institute of Physics. Creator of the UK vaccine queue calculator, and featured in many publications, including The Sun, Daily Mail, Express, and Independent. Tenacious in researching answers to questions and has an affection for coding. Hobbies include cycling, walking, and birdwatching. You can find him on Twitter @OmniSteve. See full profile

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Traduzida por Dr.(a) João Rafael Lucio dos Santos

João Rafael Lucio dos Santos

PhD, Federal University of Campina Grande

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Joao is a physicist, researcher, and professor in Brazil. He earned his Ph.D. in Physics at the University of Rochester, NY in 2013. He has written several papers in international journals, mainly in field theory and cosmology. Joao is also a researcher and the outreach leader for the BINGO telescope. This state-of-the-art radio telescope will be operating in the Northeast of Brazil in a few years. He believes in the importance of spreading knowledge and high-quality information among society and the public in general. He also believes that people can enjoy the learning process if it is funny and if they can see it as a path to change their life, even in daily activities. In his free time, he enjoys running, playing tennis, cooking, traveling, and having pleasant moments with his relatives and friends. See full profile

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e Doutorando(a), Marinara Andrade do Nascimento Moura

Marinara Andrade do Nascimento Moura

PhD candidate

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Marinara holds a master’s degree in Technology and is working on her PhD in Civil Engineering. She has always been interested in science and engineering, mostly because she is passionate about solving problems. She has published her articles in important scientific journals and international conferences as a researcher. She has experience teaching undergraduate students and believes that teaching is a perfect way to learn because the more we give, the more we have. In her free time, she loves to cook (and eat!), travel with her husband, and chat with her friends. See full profile

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Índice

O que é capacitância?Equação de capacitância Como usar a calculadora de capacitores de placas paralelas?Qual é o próximo passo?Perguntas frequentes

A calculadora de capacitância é uma ferramenta Omni útil para você projetar um capacitor de placas paralelas. Esse capacitor consiste em duas placas condutoras paralelas separadas por um dielétrico (isolante elétrico que pode ser polarizado). Continue lendo se quiser descobrir o que é capacitância e como calculá-la usando a equação de capacitância.

💡 Em vez disso, você está trabalhando com um capacitor esférico? Confira a calculadora de capacitor esférico 🇺🇸 da Omni!

O que é capacitância?

É a capacidade de um objeto de armazenar uma carga elétrica. Depende apenas da geometria do capacitor e da escolha do material dielétrico entre as placas. Na maioria dos casos, não depende da diferença de potencial ou da carga armazenada nas placas.

Equação de capacitância

Então, como calcular a capacitância? Você precisa usar a seguinte fórmula:

C = \frac{\varepsilon \cdot A}{s}

onde:

$C$ : capacitância, medida em farads (símbolo: F);
$\varepsilon$ : permissividade dielétrica (uma medida de resistência) em farads por metro;
$A$ : área em que as placas se sobrepõem; e
$s$ : distância de separação entre as placas.

A permissividade depende do material dielétrico usado. Por padrão, essa calculadora de capacitância usa o valor de $\mathrm{8,854 \ pF/m}$ , que é a permissividade do vácuo. Você pode alterar este valor no campo "Permissividade" da calculadora.

💡 Um picofarad (pF) é igual a 10⁻¹² farads.

Como usar a calculadora de capacitores de placas paralelas?

Para usar essa calculadora de capacitância, você deve seguir os passos a seguir:

Determine qual material será usado como dielétrico entre duas placas. Neste exemplo, consideraremos o vácuo.
Depois que você decidir o material, descubra sua permissividade, para o vácuo, o valor é $\mathrm{8{,}854 \ pF/m}$ .
Escolha a área das placas. Digamos que seja $\mathrm{120 \ mm^2}$ .
Meça a distância entre as placas. Assumiremos $\mathrm{5 \ mm}$ .
Insira todos os valores na calculadora de capacitância. Ela encontrará o valor da capacitância para você! Em nosso exemplo, ela é igual a $\mathrm{0{,}212 \ pF}$ . Para saber mais sobre outras unidades de capacitância, confira nosso conversor de capacitância 🇺🇸.
Você pode checar seus cálculos usando a equação de capacitância.

Qual é o próximo passo?

Após calcular a capacitância de um único capacitor de placas paralelas, você pode juntá-lo a outros capacitores em série ou em paralelo. Para calcular a capacitância total desse sistema, considere que:

Os capacitores em série seguem as mesmas regras que os resistores em paralelo; e
Os capacitores em paralelo seguem as mesmas regras que os resistores em série.

E, é claro, a Omni tem ferramentas que podem fazer isso por você: a calculadora de capacitores em série 🇺🇸 e a calculadora de capacitores em paralelo 🇺🇸.

Perguntas frequentes

O que é capacitância?

A capacitância é a propriedade de um objeto ou dispositivo de armazenar carga elétrica. A capacitância relaciona a carga ao potencial. A capacitância de um material depende exclusivamente das características geométricas das placas, da distância de separação entre elas e da presença de um material dielétrico. Quanto maior a capacitância, maior a carga que um material pode armazenar.

Usando uma analogia com um sistema mecânico, você pode imaginar o inverso da capacitância como se fosse a constante de elasticidade de uma mola, enquanto a carga teria o papel da massa. Desta forma, a voltagem seria equivalente à força do sistema massa-mola.

Como calcular a capacitância em um capacitor de placas paralelas?

Para calcular a capacitância em um capacitor de placas paralelas:

Suponha que as placas tenham tamanhos idênticos e identifique sua área A.
Meça a distância entre as placas, d.
Encontre o valor da permissividade absoluta do material entre as placas ε.
Use a fórmula C = ε·A/d para encontrar a capacitância C.

Qual é a capacitância de duas placas com A = 1 m² a 1 mm?

Supondo que as placas estejam no vácuo, a capacitância de duas placas com área A = 1 m² a uma distância d = 1 mm é 8,854 nF. Para encontrar esse resultado, siga os passos a seguir:

Converta a distância em metros: 1 mm ≡ 0,001 m.
Divida a área pela distância: 1 m²/0,001 m = 1.000 m.
Multiplique o resultado da etapa 2 pela permissividade elétrica do vácuo ε₀ = 8,854 × 10^-12 F/m:

C = 1.000 m - 8,854 × 10^-12 = 8,854 × 10^-9 F = 8,854 nF.

Qual é a diferença entre capacitor e capacitância?

Capacitores são componentes eletrônicos passivos capazes de armazenar e descarregar carga elétrica. Os capacitores são semelhantes às baterias, mas funcionam graças à física e não à química. Os capacitores podem agir como filtros de sinais elétricos (como no circuito RC) para criar grandes pulsos de correntes e muitas outras aplicações.

A capacitância é a propriedade física usada pelos capacitores para armazenar carga. Fatores geométricos e detalhes de fabricação determinam exclusivamente a capacitância de um dispositivo. Medimos a capacitância em farads.