O que acontece se você conectar uma chave e um capacitor?

Se você conectar uma chave e um capacitor em um circuito, o comportamento do capacitor dependerá do estado da chave. Quando a chave é fechada, o capacitor começará a carregar se estiver conectado a uma fonte de tensão. A corrente fluirá através do circuito, fazendo com que a tensão no capacitor aumente gradualmente até corresponder à tensão de alimentação. Quando a chave é aberta, o capacitor reterá sua carga e manterá a tensão em seus terminais, a menos que haja um caminho de descarga.

Colocar um capacitor em uma chave pode ajudar a suprimir picos de tensão e reduzir o ruído elétrico. Essa prática é conhecida como “desprezo”. Quando uma chave abre, especialmente em circuitos indutivos, ela pode gerar transientes de alta tensão devido ao colapso do campo magnético. Um capacitor localizado na chave absorve esses transientes, protegendo os componentes do circuito e garantindo uma operação mais suave. Também ajuda a reduzir a interferência eletromagnética (EMI) gerada pela ação de comutação.

Quando a chave está aberta, o capacitor geralmente retém sua carga se não houver caminho de descarga. A tensão no capacitor permanece constante e atua efetivamente como um dispositivo de armazenamento temporário de carga elétrica. Com o tempo, se houver algum vazamento ou um pequeno caminho resistivo no circuito, o capacitor descarregará lentamente. Porém, em uma situação ideal com isolamento perfeito, a carga do capacitor permaneceria indefinidamente.

Quando um capacitor é ligado, ou seja, quando a chave do circuito é fechada, o capacitor começará a carregar se estiver conectado a uma fonte de tensão. O processo de carregamento envolve a corrente fluindo para o capacitor, fazendo com que a tensão nele aumente. Inicialmente, a corrente é alta porque a diferença de tensão é maior. À medida que o capacitor é carregado, a corrente diminui gradualmente até que o capacitor esteja totalmente carregado e a tensão através dele seja igual à tensão de alimentação.

O objetivo de um capacitor chaveado é emular elementos resistivos e realizar tarefas de processamento de sinais analógicos como filtragem, amplificação e integração em circuitos integrados. Os circuitos de capacitores comutados usam capacitores e interruptores para transferir carga entre diferentes partes do circuito a uma taxa controlada. Isso permite o controle preciso da resistência equivalente e de outros parâmetros do circuito, tornando-os altamente úteis em aplicações como conversores analógico-digitais, osciladores controlados por tensão e vários tipos de filtros no processamento de sinais.