circuito curto de um condensador carregado implica um grande risco de queimar o componente electrónico e outros elementos do circuito. Também representa um perigo de electrocussão e de incêndio. Quanto maior a capacitância e tensão do condensador, maiores os danos causados no caso de um curto-circuito. Lembre-se sempre de descarregar o condensador antes de o retirar do circuito. Veja como fazê-lo.

Neste artigo você vai descobrir:

• Como funciona um condensador;
• O que são parâmetros do condensador;
• Como descarregar um condensador.

Como funciona um condensador?

Capacitores são um sistema de dois eléctrodos separados por material dieléctrico, em que se acumulam cargas eléctricas do mesmo valor e potenciais opostos. Existem muitos tipos de condensadores que podem ser divididos em vários subtipos. Os mais simples deles são feitos de dois elementos metálicos, entre os quais é colocado material dieléctrico – por exemplo, ar, material cerâmico ou papel impregnado. Estes elementos metálicos são chamados placas e são utilizados para armazenar energia eléctrica.

A alimentação de tensão para as placas condensadoras inicia o processo de acumulação de electricidade – tal como no caso das células de bateria. Quando a fonte de tensão é desligada devido à atracção electrostática, a carga eléctrica permanece nas placas do condensador. As cargas acumuladas são de igual valor mas têm potenciais opostos.

A descarga segura do condensador é um processo semelhante à carga do condensador. Quando a tensão DC (U) é aplicada aos terminais do condensador com uma capacidade específica, a carga (Q) é armazenada no condensador, que é o produto da capacitância e da tensão. A capacitância é medida em farads. Num condensador com uma capacitância de 1 farad, uma carga de 1 coulomb gera 1 volts. Devido ao facto de 1 farad ser um valor muito elevado, os condensadores utilizados na engenharia electrónica e eléctrica são normalmente caracterizados por capacidades medidas em picofarads, nanofarads, microfarads e millifarads.

Capacitores sólidos podem ser divididos em duas subcategorias básicas: condensadores de película e condensadores cerâmicos. A descarga segura de um condensador depende em grande parte do seu design. Os capacitores de poliestireno são caracterizados por alta estabilidade e resistência de isolamento, bem como um limite superior de temperatura de operação relativamente baixo.

Capacitores de óleo são feitos de folha de três camadas em um arranjo eletrodo-dielétrico-eletrodo, que é então enrolado para cima e colocado em uma carcaça adequada. São bastante utilizados em circuitos eléctricos e electrónicos em vários tipos de aparelhos electrodomésticos e dispositivos de áudio/vídeo. Um exemplo destes condensadores é o modelo WIMA FKP2D021001I00HSSD.

Um dos tipos mais comuns de condensadores em circuitos integrados são condensadores cerâmicos feitos de placas cerâmicas com eléctrodos metálicos, como o modelo SR PASSIVES CC-10/100. Recomenda-se a utilização de um receptor de alta resistência para descarregá-los.

Parâmetros do condensador

Para saber como descarregar um condensador, é necessário conhecer os parâmetros deste componente eléctrico. Os parâmetros básicos de um condensador são a sua capacitância nominal, tolerância de capacitância, tensão nominal e perda dieléctrica.

Além disso, o condensador é caracterizado por: tensão CA admissível, resistência de isolamento, coeficiente de temperatura da capacitância, classe climática e dimensões, bem como capacidade de carga de impulso, potência nominal e frequência de corte.

Capacitância é o parâmetro mais importante a considerar ao planear a descarga segura de um condensador. É a capacidade de um condensador de acumular uma carga e é proporcional ao produto da permeabilidade dieléctrica e à superfície dos eléctrodos e inversamente proporcional à distância entre os eléctrodos (espessura dieléctrica).

A capacitância do condensador especificada pelo fabricante é uma capacitância nominal que é praticamente impossível de alcançar – o valor da capacitância pode ser afetado por muitos fatores ambientais. Por este motivo, é dada uma tolerância percentual da capacitância, ou seja, o desvio percentual da capacitância real em relação ao valor nominal.

A perda de um condensador determina a perda de energia associada ao funcionamento do condensador sob tensão alternada, que é caracterizada por uma tangente de perda. Essas perdas são geralmente maiores que as perdas dielétricas, que estão relacionadas à ocorrência de perdas nos eletrodos, bem como à freqüência e temperatura que afeta o circuito do condensador.

Como descarregar um condensador?

A descarga de um condensador depende do tipo e da capacitância do condensador. Capacitores com mais de um farad devem ser descarregados com maior cuidado, pois seu curto-circuito pode causar não só danos ao capacitor, mas também explosão e choque elétrico.

Descarga segura de um capacitor reduz-se à conexão aos seus terminais de qualquer carga de resistência que será capaz de dissipar a energia armazenada no capacitor. Por exemplo: como descarrego um condensador de 100 V? Uma resistência padrão ou uma lâmpada de 110 V pode ser usada para este fim. O condensador iluminará a lâmpada transferindo a sua energia e a fonte de luz também indicará o nível de carga no componente. Claro que também pode usar um receptor resistivo diferente.

Para descarregar o condensador, deve ser usado um receptor de alta resistência. Levará mais tempo para descarregar a carga armazenada nas placas, mas as placas certamente serão totalmente descarregadas.

Um condensador com uma capacitância menor também pode ser descarregado preparando um sistema de descarga especial que consiste de um condensador conectado em série e uma resistência. Ao projetar tal sistema, preste atenção ao tempo de descarga do condensador e à potência requerida da resistência.

O tempo de descarga do condensador é igual ao produto da resistência que é conectada em série ao condensador e da capacitância. Após este tempo a tensão do elemento deve cair para um terço da tensão inicial, e sua descarga completa deve ocorrer em um tempo igual a cinco vezes o produto da resistência e da capacitância.

Quanto menor for a resistência, mais rápido será a descarga do condensador. Por exemplo: no caso de descarga de um condensador de 10 uF com o uso de um resistor 1 kΩ, o tempo de descarga será de 0,01 segundos. No caso de descarga de um componente de 1 mF usando o mesmo resistor, o tempo de descarga de 1/3 do valor inicial da carga será prolongado para 1 s.

Lembre que a descarga segura do condensador deve ser realizada por meio de resistência adequada. A utilização de uma resistência subvalorizada pode levar à sua danificação. Portanto, ao selecionar uma resistência, leve em conta a potência emitida pela resistência, que é igual ao quociente da raiz quadrada da sua tensão e resistência. Os resistores padrão podem transmitir potência de até 0,25 W. O uso de tal resistor com um condensador maior com uma grande carga e voltagem resultará na queima do mesmo. Portanto, no caso de componentes pequenos, vale a pena usar um resistor com uma potência de 5 W e uma resistência de, por exemplo, 1 kΩ, como o SR PASSIVES MOF5WS-1K.