Capacitores Variáveis

Da mesma forma que alguns resistores podem ter sua resistência modificada pela ação de um operador, há capacitores que também possibilitam esse recurso. Em certas aplicações, pode ser necessário mudar a capacitância de um capacitor num circuito, caso em que um tipo especial de componente dever ser usado. São os chamados capacitores variáveis, que veremos neste artigo.

Os capacitores variáveis são encontrados principalmente em circuitos que permitem mudar a frequência de operação de sintonizadores de rádio, radiotransmissores, instrumentos de medidas, circuitos de testes, etc. Também são usados em ajustes internos de diversos tipos de equipamentos.

O objetivo deste artigo é tratar dos seguintes assuntos:

O que são e como funcionam os capacitores variáveis.
Capacitores variáveis comuns.
Trimmers.
Tipos especiais.
Usos e características dos capacitores variáveis.

Capacitores Variáveis

Depois da montagem de um equipamento, é comum precisarmos ajustar a capacitância de um componente num ponto qualquer, a fim de garantir o bom funcionamento do conjunto. Também é comum precisarmos alterar a capacitância de um circuito durante o próprio funcionamento do aparelho. Para esse tipo de finalidade, é utilizado os capacitores variáveis.

Capacitores variáveis comuns

O capacitor variável de placas paralelas, componente mais comum dessa categoria, pode ser encontrado nos formatos mostrados na imagem abaixo.

Capacitor variável de placas paralelas

Na imagem abaixo temos o símbolo adotado para representação do capacitor variável.

Símbolo capacitor variável

O capacitor de placas paralelas é constituído por um conjunto de placas de metal que formam a armadura fixa, e um conjunto de placas móveis acionadas por um eixo, que formam a armadura móvel. Quando o eixo da armadura móvel é movimentado, as placas desta armadura se interpõem às placas fixas, porém sem tocá-las. Com isso amplia-se a área de proximidade efetiva entre as placas, e a capacitância do capacitor aumenta.

O capacitor tem então sua capacitância máxima quando está totalmente fechado, e mínima quando totalmente aberto. No tipo de capacitor mostrado, as armaduras móveis se movimentam sem encostar nas armaduras fixas, e o próprio ar funciona como dielétrico.

Um outro tipo de capacitor variável é o que tem como dielétrico folhas de plástico dispostas entre as armaduras fixas e móveis.

Os capacitores variáveis são normalmente usados em circuitos de sintonia de altas frequências. Suas aplicações típicas incluem a sintonia de rádios, transmissores, instrumentos de laboratório,etc. O botão que muda as estações de um rádio é um capacitor variável.

Existem casos em que precisamos controlar simultaneamente a capacitância em mais de um ponto de um circuito. Nesses casos podemos usar capacitores variáveis de mais de uma seção. Na imagem abaixo temos um capacitor variável duplo.

Capacitor variável duplo

Logo na imagem abaixo temos o símbolo adotado para representar um capacitor variável duplo (de duas seções).

Símbolo capacitor variável duplo

Trimmers e padders

Outra possibilidade refere-se a quando o componente é ajustado apenas uma vez para garantir o funcionamento adequado do equipamento, só precisando ser novamente ajustado em caso de reparos. Para esse tipo de função é usado os capacitores ajustáveis.

Neste grupo destacamos os trimmers e os padders, que são mostrados nas imagens abaixo (primeira imagem trimmer e segunda imagem padder).

Trimmer

Padder

O símbolo adotado para representar esses dois tipo de capacitores é mostrado na imagem abaixo.

Símbolo capacitor ajustável trimmer e padder

Os trimmers e padders podem ter o aspecto de capacitores variáveis em miniatura, ou podem ser formados por placas (armaduras) que são apertadas / desapertadas por um parafuso. Nesse tipo, quando as placas estão afastadas, a capacitância do componente é mínima, e quando estão totalmente apertadas a capacitância é máxima. Nos tipos mais antigos, o dielétrico usado é uma fina folha de mica; nos mais modernos, usam-se folhas de plástico especial.

Valores dos capacitores variáveis

Os capacitores variáveis comuns e ajustáveis são componentes de ajuste de circuitos de altas frequências, por isso normalmente têm pequenas capacitâncias.

Os variáveis comuns possuem capacitâncias máximas da ordem de poucas dezenas ou centenas de picofarads (na casa de 50 a 500 pF). Quando especificamos um capacitor deste tipo, é conveniente indicar a faixa de valores que ele pode varrer. Por meio da indicação de um variável 10-100 pF, por exemplo, sabemos que se trata de um capacitor que, quando está todo aberto, tem uma capacitância de 10 pF, e todo fechado, de 100 pF.

Em alguns casos, pode-se indicar apenas a capacitância máxima, bastando lembrar que ele nunca será zero quando o componente estiver no mínimo, ou todo aberto.

Nos trimmers e padders, a capacitância é ainda menor, no máximo de 40 ou 50 pF para os tipos comuns. Os valores desses componentes são especificados como nos variáveis comuns, ou seja, pelos valores mínimo e máximo. Um trimmer de 2-20 pF tem no mínimo 2 pF e no máximo 20 pF, podendo ser ajustado para qualquer capacitância intermediária entre estes dois valores.

Obs.: Para os capacitores variáveis, também é comum especificar-se a tensão máxima que podem suportar entre as armaduras.

Relembrando o que foi abordado neste artigo.

Os capacitores variáveis são empregados quando se deseja modificar a capacitância num circuito.
Nos capacitores variáveis comuns, um eixo movimenta um conjunto de placas que se interpõem a um outro conjunto de placas fixas, sem que umas se encostem nas outras.
Podem ser fabricados capacitores variáveis com diversos conjuntos de placas.
A aplicação mais comum desses capacitores é em circuitos de sintonia de altas frequências.
Os trimmers e padders são capacitores de ajuste, e podem ter o formato de pequenos variáveis ou de conjuntos de placas que são apertadas e desapertadas para que se chegue ao ajuste desejado. Quando as placas são apertadas, a capacitância fica maior.
Os capacitores variáveis são componentes de baixa capacitância.
As especificações normalmente são dadas pela faixa de capacitância coberta pelo componente.
As especificações dos trimmers e padders também são dadas pela faixa de capacitância coberta.
Para os variáveis, é comum também ser indicada a tensão máxima entre as armaduras.