Vamos aprender neste artigo sobre a famosa reatância capacitiva. Muito utilizada na elétrica e eletrônica.
Vamos entender o que é, como ela é calculada e como ela se relaciona com os circuitos elétricos.
Se você já estudou eletricidade básica, até na física é visto bastante esses conceitos porque de fato é algo bem básico. Então vamos logo pro que interessa!
O que é a reatância capacitiva?
A reatância capacitiva é uma medida da oposição que um capacitor oferece ao fluxo de corrente alternada em um circuito elétrico.
Ela é causada pela capacidade do capacitor de armazenar cargas elétricas, que são alternadas pela corrente CA (corrente alternada). Essa oposição é medida em ohms e é representada pela letra “Xc”.
Você deve lembrar da medida em ohms (Ω), vista em resistores. E agora conhecendo a definição, pode ver que a reatância capacitiva é uma resistência elétrica.
A reatância capacitiva é um conceito importante na área da eletricidade e eletrônica, especialmente quando se trata de circuitos elétricos CA.
Falando de uma forma mais simples, se existe um capacitor no circuito ele vai ter uma resistência contra o movimento de cargas elétricas e assim controlar a corrente elétrica. Pode ver que é a mesma definição de um resistor.
Como calcular a reatância capacitiva?
A reatância capacitiva (Xc) é calculada usando a fórmula:
Xc = 1 / (2πfC)
onde “f” é a frequência da corrente alternada em Hertz (Hz) e “C” é a capacitância do capacitor em Farads (F). Como você pode ver, a reatância capacitiva depende da frequência da corrente alternada e da capacitância do capacitor.
π é o valor de pi, normalmente você pode arredondar para π = 3,1415.
O valor da reatância capacitiva aumenta à medida que a frequência da corrente alternada aumenta ou a capacitância do capacitor diminui. Isso significa que um capacitor tem uma maior oposição ao fluxo de corrente alternada em frequências mais altas e com capacitâncias menores.
Exemplo 01: Calcule a reatância capacitiva de um capacitor de 0,1F ligado em um circuito com frequência de 60Hz.
Utilizando a fórmula então, basta substituir os valores:
Xc = 1 / (2πfC) = 1/ (2*3,1415*60*0,1) = 1/ (37,698) = 0,02652 Ω
Como a reatância se relaciona com circuitos elétricos?
A reatância capacitiva é uma medida importante em circuitos elétricos CA porque como vimos na definição, ela afeta a corrente que flui pelo circuito.
Quando a corrente alternada flui através de um circuito que contém um capacitor, a reatância capacitiva do capacitor limita a corrente que pode fluir através do circuito.
A corrente que flui através de um circuito simples que contém um capacitor é dada pela fórmula:
I = V / Xc
onde “V” é a tensão da fonte de alimentação em volts (V) e “Xc” é a reatância capacitiva em ohms (Ω). Como você pode ver, a corrente diminui à medida que a reatância capacitiva aumenta.
A reatância capacitiva também pode ser usada para calcular a impedância total de um circuito elétrico, que é a medida da oposição total que o circuito oferece ao fluxo de corrente alternada.
A impedância total de um circuito que contém um capacitor é dada pela fórmula:
Z = √(R² + (Xc²-Xl))
onde “R” é a resistência do circuito em ohms (Ω) e “Xc” é a reatância capacitiva em ohms (Ω) e “Xl” é a reatância indutiva em ohms (Ω). Como você pode ver, a impedância total de um circuito aumenta à medida que a reatância capacitiva aumenta.
Faremos outro artigo sobre essa impedância, mas para você entender é a resistência total que utilizamos para circuitos em corrente alternada.
Lá em corrente contínua tinhamos apenas resistencia com R, mas aqui temos R, Xc e Xl (reatância indutiva), que é o análogo da reatância Xc, porém para indutores.
Então para somar todos esses valores em um só, utilizamos essa fórmula vista acima, utilizando a variável Z.
Por que não se tem reatância capacitiva em circuitos em corrente continua CC?
Isso é bem simples de se responder, vamos utilizar a fórmula da reatância novamente: Xc = 1 / (2πfC).
Veja que na fórmula temos a variável f de frequência da corrente elétrica, logo se for um circuito de corrente contínua, essa frequencia é igual a 0.
Fazendo f = 0, nós temos algo que matematicamente é um erro, pois temos um valor dividido por 0 (1/0).
Na prática isso significa que a reatância tende ao infinito, no caso é muito grande que dizemos que esse capacitor é um circuito aberto, ou seja, não tem como passar corrente por ele por ter uma resistencia muito grande.
Conclusão
A reatância é uma medida importante na eletricidade e eletrônica, especialmente quando se trata de circuitos elétricos CA. Ela é uma medida da oposição que um capacitor oferece ao fluxo de corrente alternada em um circuito elétrico, e é calculada pela fórmula Xc = 1 / (2πfC).
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Escrito por:
Gustavo Maciel.
