Quando capacitores são conectados em série, a capacitância equivalente é menor que o menor capacitor individual. A fórmula é o recíproco da soma dos recíprocos. Este artigo dá a solução geral e um exemplo trabalhado que você pode adaptar.
Fórmula de Capacitância em Série
1 / Ceq = 1 / C₁ + 1 / C₂ + … + 1 / Cn
Para dois capacitores:
Ceq = (C₁ × C₂) / (C₁ + C₂) → C₂ = (C₁ × Ceq) / (C₁ − Ceq) (desde que C₁ > Ceq)
Exemplo Trabalhado
Problema: Que capacitância deve ser conectada em série com um capacitor de 10 µF para obter equivalente de 4 µF?
- C₁ = 10 µF, Ceq = 4 µF.
- C₂ = (10 × 4) / (10 − 4) = 40 / 6 = 6,67 µF.
- Verificação: (10 × 6,67) / (10 + 6,67) = 66,7 / 16,67 = 4,0 µF ✓
Restrições Práticas
- C₁ deve ser > Ceq. Você não pode aumentar capacitância equivalente adicionando capacitores em série.
- Tensão Nominal: Cada capacitor deve suportar a tensão total do circuito (ou use resistores de balanceamento para eletrolíticos).
- Acúmulo de Tolerância: Dois caps ±10 % em série → tolerância Ceq ≈ ±14 % (RSS).
- ESR Soma: Resistência série equivalente soma diretamente: ESReq = ESR₁ + ESR₂.
Calculadora Mental Rápida
- Se C₁ = C₂ → Ceq = C₁/2.
- Se C₁ ≫ C₂ → Ceq ≈ C₂ (cap pequeno domina).
- Para reduzir capacitor à metade: adicione um igual em série.
- Para obter ⅔ de um capacitor: adicione um de dobro do valor em série.
Insira seu C₁ específico e Ceq alvo em C₂ = (C₁ × Ceq) / (C₁ − Ceq) e selecione o valor padrão mais próximo (série E6/E12). Verifique derating de tensão.
