A física é uma ciência que está presente em toda parte, visto que trata de estudar as interações entre a matéria e a energia.
Quando direcionada aos fenômenos associados às cargas elétricas, a física ganha então o nome de “eletricidade”.
A eletricidade, por sua vez, foi estudada no decorrer dos séculos, a ponto de implicar e possibilitar a dinâmica da sociedade humana atual.
Além disso, hoje em dia, a energia elétrica é a principal fonte de energia utilizada pelo homem.
Por esses motivos e muitos outros, torna-se viável entender os seus elementos básicos que podem estar presentes neste contexto.
Desse modo, este texto consiste em explicar a diferença entre capacitores (C), indutores (L) e os famosos resistores (R), os quais são elementos comuns em sistemas elétricos, embora sejam importantes para alcançar objetivos específicos neste viés.
Conteúdos
RLC: corrente contínua
Comecemos pelo elemento mais básico, o qual temos um contato mais frequente, principalmente quando o assunto é o chuveiro. Sim, começaremos pelo resistor.
Resistor
O resistor é o componente mais comum dos circuitos elétricos e a sua função é conhecida: limitar o fluxo de corrente que passa pelo circuito.
Em outras palavras, além do seu próprio nome implicar na sua função, o resistor vai exercer uma resistência à passagem da corrente elétrica. Esse componente pode ser usado como dissipador da energia elétrica, por exemplo convertendo essa energia em energia térmica.
Indutor (CC)
Já os indutores são componentes elétricos que podem armazenar energia na forma de um campo magnético dentro de um circuito.
Esses elementos têm dois terminais e são compostos por um certo número de voltas de fio enroladas.
A função principal do indutor é gerar uma propriedade chamada “indutância” quando a corrente elétrica flui através das voltas do fio.
Essa indutância, por sua vez, pode variar com o tempo, o que cria uma tensão que se opõe à mudança na corrente, conhecida como tensão auto induzida.
Em CC, um indutor que possui resistência interna baixa, ao passar uma corrente contínua, irá se comportar como um curto-circuito, ou seja, praticamente toda corrente será transferida.
Capacitor (CC)
Por último, temos o capacitor.
O capacitor pode cumprir diversas funções num circuito elétrico, mas a sua função principal é a de armazenar cargas elétricas.
Em uma corrente contínua (CC), um capacitor recebe uma certa corrente até ficar completamente carregado. Neste ponto, nenhuma corrente passará mais pelo capacitor de forma que o circuito se comporta como se estivesse aberto.
RLC: corrente alternada
Em circuitos de corrente alternada (CA), o comportamento de indutores e capacitores serão diferentes.
Indutor (CA)
O indutor, a medida que recebe uma corrente alternada, irá gerar uma força eletromotriz (medida da energia elétrica fornecida por uma fonte de energia, como uma bateria ou um gerador, para impulsionar a corrente elétrica em um circuito) reversa de forma a se opor a corrente.
Assim, cria-se uma resistência, e em altas frequências, o indutor irá atuar como um circuito aberto.
Portanto, é valioso ressaltar que, em circuitos de corrente alternada (CA), além de sua função básica de armazenamento de energia magnética, os indutores apresentam uma oposição à passagem da corrente conhecida como reatância indutiva, que também varia com a frequência da corrente alternada.
Capacitor (CA)
Já no capacitor, com corrente alternada (CA), haverá sempre uma corrente entrando e saindo das placas, e caso a frequência de oscilação da corrente seja alta o suficiente, o capacitor não irá mais impedir o fluxo de corrente.
Desse modo, toda corrente que chega, será transferida.
Em outras palavras, no circuito CA em alta frequência, o capacitor de comporta como um curto-circuito.
Portanto, tão valioso quanto para indutores, é importante dizer que, em circuitos de corrente alternada (CA), além de sua função básica de armazenamento de carga, os capacitores introduzem uma oposição à passagem da corrente conhecida como reatância capacitiva, que varia com a frequência da corrente alternada.
Reatância indutiva e reatância capacitiva
Em suma, a reatância indutiva e a reatância capacitiva são características fundamentais em circuitos de corrente alternada.
Elas influenciam a relação entre a tensão e a corrente em um circuito, introduzindo atrasos de fase e afetando a potência aparente, reativa e ativa do sistema.
Contudo, ambas as reatâncias são representadas por componentes complexos na análise de circuitos AC, sendo calculadas com base na frequência da corrente alternada e nas propriedades dos componentes (indutores ou capacitores) envolvidos.
R, L, C: benefícios e objetivos possíveis
Na eletricidade, existem vários objetivos específicos para os quais os capacitores, indutores, resistores e as reatâncias capacitiva e indutiva são utilizados em conjunto em circuitos elétricos.
A combinação desses componentes em um circuito pode ser altamente versátil e adaptável para uma ampla gama de aplicações elétricas e eletrônicas.
Ao serem utilizados em conjunto, é possível obter:
- Filtragem de sinais: circuitos podem usar capacitores e indutores em conjunto para filtrar determinadas frequências de um sinal elétrico, permitindo a passagem de sinais desejados enquanto atenua ou bloqueia sinais indesejados.;
- Compensação de potência reativa: em sistemas de distribuição de energia elétrica, a potência reativa pode ser compensada através do uso de capacitores ou indutores, melhorando o fator de potência do sistema e reduzindo perdas de energia;
- Controle de fase: em aplicações, como circuitos de controle de motor, capacitores e indutores podem ser utilizados para controlar a fase entre a tensão e a corrente, influenciando o comportamento do motor;
- Estabilização de tensão: em fontes de alimentação e reguladores de tensão, capacitores podem ser usados para suavizar flutuações na tensão de saída, garantindo uma tensão mais estável e confiável;
- Sintonia de circuitos: em transmissores de rádio e circuitos de comunicação, capacitores e indutores são frequentemente utilizados para sintonizar frequências específicas e garantir a transmissão eficiente de sinais;
- Armazenamento de energia: capacitores e indutores podem ser usados para armazenar energia temporariamente e liberá-la quando necessário, como em conversores de energia ou sistemas de recuperação de energia regenerativa.
Portanto, nota-se que há particularidades nos capacitores e indutores se considerada a corrente alternada ou corrente contínua, enquanto o papel do resistor torna-se o mesmo em ambos os circuitos.
Além disso, esses conceitos são utilizados fortemente em produtos na indústria, como em transformadores de potência e transformadores de corrente, os quais são instrumentos de medição e podem funcionar a partir do princípio indutivo ou capacitivo, na rede elétrica.
