Calculadora de capacitor - Q, C, V e geometria das placas
Calcule carga, capacitância e tensão com Q = CV, ou a capacitância de placas paralelas com C = ε₀εᵣA/d.
Informe dois valores entre carga (Q), capacitância (C) e tensão (V) para resolver o terceiro, ou calcule pela área das placas, separação e constante dielétrica.
Calculadora de capacitor - Q, C, V e geometria das placas
Calcule carga, capacitância e tensão com Q = CV, ou a capacitância de placas paralelas com C = ε₀εᵣA/d.
Informe dois valores entre capacitância, tensão e carga para resolver o terceiro usando Q = C × V.
Sobre a calculadora de capacitor
Um capacitor armazena energia em um campo elétrico. A relação fundamental é Q = C × V: Q é carga, C é capacitância e V é tensão.
Valores práticos são expressos em μF, nF ou pF. O modelo de placas paralelas usa C = ε₀ × εᵣ × A / d, com ε₀ = 8.854187817 × 10⁻¹² F/m; εᵣ é 1 no vácuo, cerca de 1.0006 no ar, 2.2 para PTFE, 4.7 para FR4 e 80 para água.
Capacitores são usados para armazenamento de energia, acoplamento de sinais, desacoplamento, temporização RC e compensação de potência reativa. Em paralelo as capacitâncias se somam; em série combinam por recíprocos. Respeite a tensão nominal, a rigidez dielétrica e o coeficiente de temperatura.
Exemplos resolvidos
Três problemas representativos usando Q = CV e a fórmula de placas paralelas.
| Valores dados | Resultado calculado | Notas |
|---|---|---|
| C = 100 μF = 1×10⁻⁴ F, V = 12 V | Q = C × V = 1.2 × 10⁻³ C = 1.2 mC | Carga armazenada em um eletrolítico de 100 μF carregado a 12 V. |
| Q = 50 μC = 5×10⁻⁵ C, V = 5 V | C = Q / V = 1×10⁻⁵ F = 10 μF | Capacitância necessária para armazenar 50 μC a 5 V. |
| Placa: A = 0.01 m², d = 0.1 mm = 0.0001 m, εᵣ = 4.7 (FR4) | C = ε₀ × 4.7 × 0.01 / 0.0001 ≈ 4.16 nF | Capacitância de uma trilha PCB de 10 cm × 10 cm sobre plano de terra a 0.1 mm com FR4. |
Como usar a calculadora de capacitor
- Escolha o modo para grandezas elétricas ou geometria de placas.
- No Q = CV, preencha dois campos e deixe o terceiro em branco.
- Informe área em m², separação em m e εᵣ; ar/vácuo 1, FR4 4.7, PTFE 2.2.
- Clique em Calcular ou Redefinir.
- Capacitâncias estão em F: 1 μF = 1×10⁻⁶ F, 1 nF = 1×10⁻⁹ F, 1 pF = 1×10⁻¹² F.
Perguntas frequentes
O que é capacitância?
É a capacidade de armazenar carga por unidade de tensão, C = Q/V, medida em F, usualmente μF, nF ou pF.
O que é εᵣ?
É a permissividade relativa; quanto maior, maior a capacitância para a mesma geometria.
Relação entre carga, corrente e tensão?
Q = C × V e I = dQ/dt = C × dV/dt.
Campo entre placas?
E = V/d e σ = ε₀ × εᵣ × V / d; a ruptura depende do dielétrico.
Série e paralelo?
Paralelo: Ctotal = C1 + C2 + …; série: 1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + ….
Energia armazenada?
E = ½ × C × V²; dobrar a tensão quadruplica a energia.
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