Na tabela abaixo é apresentado uma forma prática para a conversão de fios e cabos no padrão AWG (American Wire Gauge) e MCM (1000 Circular Mils) para mm, também é informada a resistência por metro (ohm/m), para cada bitola de fio e sua respectiva capacidade de corrente.

FIOS E CABOS PADRÃO AWG / MCM*


FIOS E CABOS
PADRÃO MÉTRICO

Bitola

Diâmetro
aproximado
[mm]

Seção
aproximada
[mm²]

Resistência
aproximada1
[ohm/m]

Corrente
máxima2
[A]

Seção
nominal
[mm²]

Corrente
máxima2
[A]

40 AWG

0,08

0,005

3,4

-

-

-

39 AWG

0,09

0,006

2,7

-

-

-

38 AWG

0,10

0,008

2,2

-

-

-

37 AWG

0,11

0,010

1,7

-

-

-

36 AWG

0,13

0,013

1,4

-

-

-

35 AWG

0,14

0,016

1,1

1

-

-

34 AWG

0,16

0,020

0,86

-

-

-

33 AWG

0,18

0,025

0,68

-

-

-

32 AWG

0,20

0,032

0,54

-

-

-

31 AWG

0,23

0,040

0,43

-

-

-

30 AWG

0,26

0,051

0,34

2

0,05

2

29 AWG

0,29

0,064

0,27

-

-

-

28 AWG

0,32

0,081

0,21

-

-

-

27 AWG

0,36

0,10

0,17

-

-

-

26 AWG

0,41

0,13

0,13

-

-

-

25 AWG

0,46

0,16

0,11

-

-

-

24 AWG

0,51

0,21

0,084

4

0,20

4

23 AWG

0,57

0,26

0,067

-

-

-

22 AWG

0,64

0,33

0,053

6

0,30

6

21 AWG

0,72

0,41

0,042

-

-

-

20 AWG

0,81

0,52

0,033

9

0,50

9

19 AWG

0,91

0,65

0,026

-

-

-

18 AWG

1,0

0,82

0,021

11

0,75

10

17 AWG

1,2

1,0

0,017

-

-

-

16 AWG

1,3

1,3

0,013

13

1,0

12

15 AWG

1,5

1,7

0,010

-

-

-

14 AWG

1,6

2,1

0,0083

16

1,5

15

13 AWG

1,8

2,6

0,0066

-

-

-

12 AWG

2,0

3,3

0,0052

22

2,5

21

11 AWG

2,3

4,2

0,0041

-

-

-

10 AWG

2,6

5,3

0,0033

35

4

28

9 AWG

2,9

6,6

0,0026

-

-

-

8 AWG

3,3

8,4

0,0021

50

6

36

7 AWG

3,7

10

0,0016

-

-

-

6 AWG

4,1

13

0,0013

62

10

50

5 AWG

4,6

17

0,0010

-

-

-

4 AWG

5,2

21

0,00082

70

16

68

3 AWG

5,8

27

0,00065

-

-

-

2 AWG

6,5

34

0,00051

90

25

89

1 AWG

7,4

42

0,00041

110

35

111

1/0 AWG

8,2

54

0,00032

130

50

134

2/0 AWG

9,3

67

0,00026

170

-

-

3/0 AWG

10,4

85

0,00021

190

70

171

4/0 AWG

11,7

107

0,00016

210

95

207

250 MCM

12,7

120

-

225

-

-

300 MCM

13,8

150

-

250

120

240

400 MCM

15,4

185

-

300

185

310

500 MCM

17,5

240

-

340

-

-

600 MCM

19,5

300

-

380

240

365

800 MCM

22,6

400

-

450

300

420

1000MCM

25,2

500

-

480

400

500

-

-

-

-

-

500

580

*American Wire Gauge e 1000 Circular Mils (1 mil = .0254 mm)

O Capacitor é um componente eletrônico muito simples, porém com grande utilização em circuitos. Construtivamente falando, o capacitor é um elemento composto de duas placas (condutores), entre as quais existe algum isolante (dielétrico), pode ser ar, mica, plástico, óxido ou qualquer material que impeça a passagem de corrente elétrica.
A figura a seguir mostra a variedade de capacitores que existem no mercado.

Capacitores de todos os tipos

Princípio de Funcionamento


O capacitor tem a capacidade de armazenar em suas placas, cargas elétricas opostas. Portanto, a carga total de um capacitor é zero. A propriedade que um capacitor tem de armazenar energia elétrica na forma de um campo eletrostático é chamada de capacitância (C), a qual é a quantidade de cargas (Q) armazenadas em um determinado potencial elétrico (V) existente entre os terminais:



Capacitância = carga/tensão

Como pode ser visto na equação acima, a Capacitância é a razão entre as cargas armazenadas nos terminais do capacitor e a diferença de tensão entre os as placas deste. A medida de Capacitância é em Farand (F) e pode ser definida como o armazenamento de um Coulomb sobre a diferença de potencial de 1 volt.

Capacitor de Placas Paralelas


A equação abaixo exprime que a capacitância C de um capacitor construído com placas paralelas com área A, e distância entre placas igual a d é:
Capacitância = (Área/distância)kOnde:
C - Capacitância em Farands
ε0- é a permissividade eletrostática do vácuo ou espaço livre
εr - é a constante dielétrica ou permissividade relativa do isolante utilizado.

Energia


A energia (conforme SI, medida em Joules) armazenada em um capacitor, é igual ao trabalho feito para carregá-lo. Considere um capacitor com capacitância C, com uma carga +q em uma placa e -q na outra. Movendo um pequeno elemento de carga dq de uma placa para a outra contra a diferença de potencial V = q/C necessita de um trabalho dW:




armazenada em um capacitor
Nós podemos descobrir a energia armazenada em um capacitor integrando essa equação. Começando com um capacitor descarregado (q=0) e movendo carga de uma placa para a outra até que as placas tenham carga +Q e -Q, necessita de um trabalho W:
energia armazenada em um capacitor

Associação de Capacitores

Os capacitores podem ser associados em série ou paralelo. Na associação em série, a corrente é igual em todos os capacitores, porém a tensão se divide inversamente proporcional a capacitância. Como pode ser visto na figura abaixo.
Um diagrama com vários capacitores, conectados pelas pontas, em seqüência, com a mesma quantidade de corrente atravessando cada um
 \frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \cdots +  \frac{1}{C_n}
A capacitância Ceq (equivalente) pode ser calculada pela formula acima.
Na associação em paralelo, todos os capacitores recebem a mesma tensão porém a corrente se divide entre eles na razão direta da capacitância. Abaixo, é mostrada a configuração paralela e a forma como se pode calcular a capacitância equivalente do circuito capacitivo Ceq.

um diagrama com vários capacitores, lado a lado, cada qual com a ponta correspondente conectada aos mesmos fios
 C_{eq} = C_1  + C_2 + \cdots + C_n \,\!

Na associação mista de capacitores, tem-se capacitores associados em série e em paralelo. Nesse caso, o capacitor equivalente deve ser obtido resolvendo-se o circuito em partes, conforme a sua configuração. Por isso, calcule antes a associação de capacitores em série para após efetuar o cálculo dos capacitores em paralelo.



Circuitos com Capacitores


Quando um capacitor é ligado a uma fonte externa as placas se carregam com cargas opostas. Se a fonte for de corrente contínua haverá circulação de corrente até que o capacitor se carregue, após isso, a tensão no capacitor se iguala a da fonte e a corrente elétrica é extinta. Porém, se o capacitor for ligado a uma fonte de corrente alternada, a polaridade das placas se alternam conforme a tensão da fonte se alterna, com isso se tem um fluxo de corrente proveniente da carga e descarga do capacitor. A equação abaixo descreve esse comportamento:


I = \frac{dQ}{dt} = C\frac{dV}{dt}

Reatância capacitiva


Ao se conectar um Capacitor em uma fonte alternada, cada mudança de tensão ocasiona carga ou descarga do capacitor, provocando a circulação de uma corrente. A oposição que o capacitor apresenta à passagem desta corrente sob regime AC, é conhecida como reatância capacitiva, e a mesma varia conforme varia a freqüência do sinal AC. A reatância capacitiva é dada por:

X_C = \frac{1}{2 \pi f  C}
Onde:
  • XC = reatância capacitiva, medida em ohms
  • f = freqüência do sinal AC, em Hertz - Hz
  • C = capacitância medida em Farands F

É denominada reatância pois o capacitor reage a mudanças na tensão, ou diferença de potencial.



A reatância capacitiva é inversamente proporcional à freqüência do sinal. Como sinais DC (ou CC) possuem freqüência igual a zero, o capacitor comporta-se como um circuito aberto, após um determinado tempo, em que o capacitor está carregando. Para correntes alternadas (AC) com freqüências muito altas, a reatância, por ser muito pequena, pode ser desprezada em análises aproximadas do circuito.


Impedância Complexa de um Capacitor

Z = \frac{-j}{2 \pi f C}
Z - impedância complexa do capacitor
j - número complexo
f - freqüência
C - capacitância
A reatância capacitiva é o componente imaginário negativo da impedância.

Aplicações


O capacitor é um componente usado em quase topo tipo de dispositivo eletrônico. Ele permite armazenar cargas elétricas na forma de um campo eletrostático e mantê-la durante um certo período, mesmo que a alimentação elétrica seja cortada. Os capacitores são usados nas fontes de alimentação, nas placas-mãe e em inúmeros outros componentes.


A função mais comum é retificar e estabilizar a corrente elétrica, evitando que variações possam danificar qualquer dispositivo. É justamente por causa dos capacitores que nunca devemos tocar nos componentes internos da fonte de alimentação sem os cuidados adequados. Pode-se levar um choque considerável, mesmo que a fonte esteja desligada da tomada. Na figura a seguir, é mostrada uma fonte com filtro capacitivo onde o capacitor tem a finalidade de filtrar os 120Hz decorrentes da retificação da onda de 60 Hz.

A onda de tensão sobre a carga fica como na figura abaixo:

As memórias de acesso aleatório RAM (Random Access Memory) utilizam capacitores para armazenar os bits, mais precisamente existe um capacitor para cada bit, certamente essa é a aplicação que mais utiliza capacitores no mundo. Os bits são armazenados dos capacitores da seguinte forma: capacitor carregado representa o bit 1 e capacitor descarregado representa bit 0. Devido ao seu tamanho e valores de tensão envolvidos os dados ficam armazenados nos capacitores por apenas alguns milésimos de segundo, isso acarreta a necessidade de reescrita dos dados de tempo em tempo. É por motivo que as memorias RAM construídas com capacitores são ditas voláteis.

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