O que é a reatância capacitiva?

A ideia em termos simples

Um capacitor armazena carga em duas placas separadas por um isolante. Quando a tensão sobre ele é alternada, o capacitor carrega e descarrega continuamente, então parece que há corrente passando por ele, embora nenhuma carga atravesse o espaço entre as placas. Quanta corrente circula para uma dada tensão depende de quão rápido a tensão muda e do tamanho do capacitor.

Esse limite à corrente se comporta como uma resistência, mas não é uma. Chama-se reatância porque a energia fica armazenada no campo elétrico e é devolvida ao circuito, em vez de virar calor.

Como Xc depende da frequência e da capacitância

Xc = 1 / (2πfC)

• Em frequências muito baixas, Xc é muito grande, então o capacitor bloqueia sinais lentos. Em CC ele bloqueia totalmente.
• Em frequências altas, Xc é pequeno, então o capacitor deixa o sinal passar quase livremente.
• Uma capacitância maior também dá um Xc menor na mesma frequência.

Exemplo com um capacitor de 10 µF

Você pode reproduzir cada linha informando a frequência e 10 para a capacitância.

Por que isso importa nos circuitos

A reatância é o motivo pelo qual capacitores funcionam como acopladores (deixam passar sinais CA e bloqueiam CC), como desacopladores (desviam ruído de alta frequência para o terra) e como a parte dependente da frequência dos filtros. Em um circuito CA com resistência R, a oposição total é a impedância, Z = √(R² + Xc²), e não a simples soma de R e Xc.

Reatância e fase

Em um capacitor ideal, a corrente adianta a tensão em 90 graus. Esta ferramenta fornece apenas o tamanho da reatância; ela não calcula ângulos de fase nem a impedância com um resistor.

Uma imagem mental

Pense em Xc como o quão “rígido” é o capacitor para um dado sinal. Um sinal lento dá ao capacitor tempo de sobra para encher, e, uma vez cheio, ele deixa de absorver corrente, o que parece uma oposição alta. Um sinal rápido inverte antes que o capacitor encha, então a corrente continua fluindo e a oposição fica baixa. Por isso um capacitor bloqueia a corrente contínua constante, mas deixa passar um sinal que muda depressa.

Onde isso aparece na prática

• Fontes de alimentação, onde capacitores grandes suavizam a ondulação em 50 ou 60 Hz e os pequenos removem o ruído de alta frequência.
• Equipamentos de áudio, onde um capacitor decide quais graves chegam ao próximo estágio.
• Circuitos de rádio e temporização, onde capacitores pequenos têm um Xc conveniente em alta frequência.