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Como Capacitor Armazena Energia

Um capacitor armazena energia **acumulando carga elétrica separada em duas placas condutoras**, criando campo elétrico no dielétrico entre elas.

Estrutura Física

  • Dois condutores (placas, folhas, ou filmes metalizados).
  • Separados por dielétrico (ar, cerâmica, filme polímero, eletrólito, etc.).

Processo Carga

  1. Aplicar fonte tensão nos terminais.
  2. Elétrons acumulam na placa negativa; número igual sai da placa positiva.
  3. Dielétrico polariza, criando campo oposto que permite mais carga armazenada para dada tensão.
  4. Equilíbrio atingido quando tensão capacitor iguala tensão fonte.

Energia Armazenada

E = ½ C V²

  • E = energia em joules.
  • C = capacitância em farads.
  • V = tensão através do capacitor.

Energia reside no campo elétrico dentro do volume dielétrico.

Descarga

Quando circuito externo fornece caminho, carga flui de volta, campo colapsa, e energia armazenada entregue à carga (ex: flash câmera, hold-up potência, snubber).

Analogia

Elástico esticado: esticar (carregar) armazena energia elástica; soltar (descarregar) retorna. Dielétrico é como estrutura molecular elástico — dielétrico mais rígido (maior εr) armazena mais energia por volt.

Parâmetros Chave

  • Capacitância (C) — geometria e constante dielétrica.
  • Classificação tensão — limite ruptura dielétrico.
  • ESR / ESL — resistência/indutância parasitas afetando entrega pulso.
  • Vazamento / absorção dielétrica — retenção carga não-ideal.