Capacitores em série e paralelo

Como usar a calculadora

1. Selecione o Tipo de conexão: Série ou Paralelo.
2. Digite seus capacitores no campo Valores dos capacitores, separados por espaços, ponto e vírgula ou quebras de linha (ex.: 10; 22; 47). Também são aceitos valores com vírgula decimal, como 4,7.
3. Escolha a Unidade de capacitância que corresponde aos seus valores: µF, nF, pF, mF ou F.
4. Se quiser, informe a Tensão aplicada em volts. Nesse caso, a calculadora também mostra a carga e a tensão em cada capacitor individual; deixe o campo vazio para pular esta etapa.
5. Leia a Capacitância equivalente na unidade escolhida, junto com o mesmo valor convertido para F, mF, µF, nF e pF.

Capacitores em série ou em paralelo: o que isso significa

Quando capacitores são ligados em paralelo, todas as suas placas ficam, na prática, unidas lado a lado. A área total das placas aumenta e, por isso, as capacitâncias simplesmente se somam: dois capacitores de 10 µF em paralelo se comportam como um único capacitor de 20 µF. A ligação em paralelo é a forma padrão de obter mais capacitância ou maior capacidade de armazenamento de carga, e cada capacitor fica sujeito à tensão total aplicada.

Quando capacitores são ligados em série, eles ficam um após o outro em um único caminho, e todos armazenam a mesma carga. Isso reduz a capacitância total — o valor equivalente é sempre menor que o do menor capacitor da cadeia. Em compensação, a tensão aplicada se divide entre os capacitores, por isso associações em série são usadas quando os capacitores individuais não suportam sozinhos a tensão total.

A divisão de tensão em uma cadeia série não é uniforme: o menor capacitor fica com a maior parte da tensão, porque \(V_i = Q/C_i\) e a carga \(Q\) é a mesma em todos. No exemplo padrão de 10, 22 e 47 µF, o capacitor de 10 µF fica com 7,20 V, enquanto o de 47 µF fica com apenas 1,53 V. Verifique sempre que nenhum capacitor individual exceda sua tensão nominal — essa é a causa de falha mais comum em cadeias série.

Note o contraste com os resistores: resistores em série se somam diretamente, enquanto resistores em paralelo se combinam pelos inversos — e os capacitores se comportam exatamente ao contrário. Se você também trabalha com redes de resistores, veja as calculadoras de Resistência em série e Resistência em paralelo.

Premissas, limitações e dicas práticas

• A calculadora assume capacitores ideais: sem corrente de fuga, sem resistência série equivalente (ESR) e sem perdas dielétricas. Componentes reais, especialmente eletrolíticos, podem se desviar bastante em altas frequências ou com a variação de temperatura.
• Somente redes puramente série ou puramente paralelo são aceitas. Para redes mistas, combine os grupos passo a passo: reduza cada bloco em paralelo a uma única capacitância, reduza cada cadeia série a uma única capacitância e repita até restar um único valor.
• As tolerâncias dos capacitores costumam ser de ±10% ou ±20%, então um resultado calculado de 5,998 µF é, na prática, "cerca de 6 µF". Capacitores cerâmicos de classe 2 podem perder metade da capacitância marcada sob polarização DC.
• Em uma cadeia série real, as correntes de fuga diferem entre os capacitores, o que faz a tensão DC variar de forma desigual. Projetos de alta tensão usam resistores de balanceamento em paralelo com cada capacitor para controlar essa divisão.
• Capacitores iguais em série simplificam as contas: \(n\) capacitores idênticos de valor \(C\) resultam em \(C/n\), e cada um fica sujeito a apenas \(V/n\) da tensão da fonte.

Calculadoras relacionadas

A capacitância equivalente costuma ser apenas uma etapa no projeto de um circuito. Para saber com que rapidez uma rede de capacitores carrega ou descarrega através de um resistor, use a calculadora de Constante de tempo RC. Para determinar a frequência de ressonância de um capacitor combinado com um indutor, veja a calculadora de Ressonância LC.