O que é um capacitor de cerâmica?

Um capacitor, também chamado de célula de armazenamento, célula secundária ou condensador, é um componente eletrônico passivo capaz de armazenar uma carga elétrica. Também é um filtro, bloqueando a corrente contínua (CC) e permitindo a passagem de corrente alternada (CA). Um capacitor é composto de duas superfícies condutoras chamadas eletrodos, separadas por um isolador, chamado dielétrico. Diferentemente de alguns capacitores, um capacitor de cerâmica não é polarizado, o que significa que os dois eletrodos não são positivos e carregados negativamente; e usa camadas de metal e cerâmica como dielétricas.

Quando a tensão CC é aplicada a um capacitor de cerâmica, a carga elétrica é armazenada nos eletrodos. A capacidade de armazenamento é pequena e é medida em unidades chamadas Farads (F). A maioria dos capacitores é tão pequena que sua capacidade é medida em unidades de microfarad (10 para a sexta potência negativa), nanofarad (dez para a nona potência negativa) ou picofarad (dez para a décima segunda potência negativa). Foram projetados novos super capacitores que, na verdade, mantêm carga suficiente para serem medidos em unidades Farad completas.

O primeiro projeto de capacitor de cerâmica foi na década de 1930, quando foi usado como componente em receptores de rádio e outros equipamentos de tubos de vácuo. Os capacitores são agora um componente vital em inúmeras aplicações eletrônicas, incluindo automóveis, computadores, equipamentos de entretenimento e fontes de alimentação. Eles também são úteis na manutenção dos níveis de tensão nas linhas de energia, melhorando a eficiência do sistema elétrico e reduzindo a perda de energia.

O design original do capacitor de cerâmica era em forma de disco e, com exceção dos capacitores monolíticos de cerâmica, esse ainda é o design predominante. Capacitores de cerâmica usam materiais como o bário ácido de titânio como dielétrico. Eles não são construídos em uma bobina, como alguns outros capacitores, portanto podem ser usados ​​em aplicações de alta frequência e em circuitos que desviam os sinais de alta frequência para o terra.

Um capacitor monolítico de cerâmica é composto de finas camadas dielétricas entrelaçadas com eletrodos de filme metálico escalonados. Uma vez que os cabos são conectados, a unidade é pressionada em uma forma monolítica ou sólida e uniforme. O tamanho pequeno e a alta capacidade dos capacitores monolíticos ajudaram a possibilitar a miniaturização, digitalização e alta frequência em equipamentos eletrônicos.

Um capacitor de cerâmica multicamada usa dois eletrodos não polarizados, separados por múltiplas camadas alternadas de metal e cerâmica como dielétrico. Eles são encontrados em conversores de energia de alta frequência e em filtros na comutação de fontes de alimentação e conversores CC para CC. Computadores, processadores de dados, telecomunicações, controles industriais e equipamentos de instrumentação também usam capacitores de cerâmica multicamada.

Os capacitores de cerâmica são classificados como Tipo I, Tipo II ou Tipo III. O capacitor de cerâmica tipo I geralmente possui um dielétrico feito de uma mistura de óxidos e titanatos de metal. Eles têm alta resistência de isolamento e perdas de frequência mais baixas e mantêm uma capacidade estável mesmo quando a tensão varia. Estes são usados ​​em circuitos ressonantes, filtros e elementos de temporização.

Os capacitores do tipo II possuem dielétricos feitos de zirconatos e titanatos, como bário, cálcio e estrôncio. Eles têm perdas de frequência um pouco maiores e menos resistência de isolamento que os capacitores tipo I, mas ainda podem manter altos níveis de capacidade. Estes são populares para uso em acoplamento, bloqueio e filtragem. Uma desvantagem dos capacitores tipo II é que eles podem perder capacidade com a idade. Os capacitores de cerâmica tipo III são capacitores de uso geral adequados para aplicações que não exigem alta resistência ao isolamento e estabilidade de capacidade.