capacitância

A capacitância é uma propriedade de um sistema de condutores que descreve a capacidade de armazenar carga elétrica quando é aplicada uma diferença de potencial. Em termos simples, a capacitância C é o quociente entre a carga Q armazenada e a diferença de potencial V entre os condutores: C = Q / V.

A capacitância depende da geometria do conjunto condutor e do material dielétrico entre as placas. Para um capacitor de placas paralelas, C = ε A / d, onde A é a área das placas, d a distância entre elas, e ε é a permissividade do meio, igual a ε = ε_r ε_0, com ε_0 ≈ 8,854×10^-12 F/m. A constante dielétrica ε_r é característica do material entre as placas. O valor de C aumenta com maior área, menor distância e maior ε_r.

O armazenamento de energia é dado por W = 1/2 C V^2. Em circuitos, os capacitores podem ser conectados em série (1/Ceq = Σ 1/Ci) ou em paralelo (Ceq = Σ Ci), para obter valores de capacitância desejados. Capacitores não ideais têm perdas, fuga de corrente e, muitas vezes, resistência equivalente série (ESR) que afeta o desempenho em frequências altas.

Materiais dielétricos aumentam a capacitância pela constante dielétrica ε_r e influenciam também a tensão de ruptura do capacitor. A capacitância é medida em farads (F); submúltiplos comuns incluem microfarads (µF), nanofarads (nF) e picofarads (pF).

Aplicações típicas incluem filtragem de sinais, acoplamento e desacoplamento, temporização em circuitos RC e armazenamento de energia em fontes de alimentação. A noção de capacitância foi desenvolvida no século XIX a partir de trabalhos de Faraday e de outros pesquisadores.