Definizione di condensatore
Condensatore è un dispositivo in grado di accumulare cariche elettriche quando uno differenza di potenziale è stabilito tra i vostri terminali. IL capacità di condensatori, a sua volta, è la misura di quanta carica il dispositivo è in grado di accumulare per una data differenza di potenziale.
I condensatori sono generalmente prodotti in modo semplice, formati da due piastre conduttrici parallele, dette armature, che possono o meno essere riempite con un mezzo molto elevato. dielettrico (isolante).
A cosa servono i condensatori?
I condensatori possono essere utilizzati per altri scopi oltre alla loro funzione principale, che è immagazzinare le cariche elettriche. Questi dispositivi possono essere utilizzati su circuiti alimentati da correnti elettriche alternate, quando si desidera la formazione di una corrente elettrica continua, come nel caso degli elettrodomestici, come frigoriferi, frullatori, macchine lavaggio e così via.
Una corrente elettrica, tuttavia, non scorrerà attraverso il circuito finché i condensatori non saranno completamente carichi. questo può
ridurre l'usura prodotto dal big variazioni di corrente elettrica generata quando un dispositivo elettronico è acceso o spento.Grazie alla loro grande facilità nell'immagazzinare le cariche elettriche, i condensatori possono essere utilizzati anche per soddisfare la domanda di elevate correnti elettriche richieste da alcuni circuiti ad alta potenza, come i grandi stereo utilizzati in Spettacoli.
Guardaanche: Associazione Condensatori
Formula di capacità
La capacità è una grandezza fisica correlata alla quantità di cariche elettriche che un condensatore è in grado di immagazzinare per una data differenza di potenziale. Maggiore è la sua capacità, maggiore è la quantità di carica immagazzinata dal condensatore per la stessa tensione elettrica.
Possiamo calcolare la capacità dal rapporto tra la quantità di cariche immagazzinate e la tensione elettrica:
Sottotitolo:
Ç – capacità (F – farad)
Q – carica elettrica immagazzinata (C-coulomb)
tu – tensione elettrica o differenza di potenziale (V – volt)
L'unità di capacità nel Sistema Internazionale di Unità (SI) è il farad (F), unità equivalente a coulomb per volt (CV).
Anche la capacità è influenzata da fattori geometrici dei condensatori: il distanza (d) tra le armature dei condensatori e le loro la zona (IL) influiscono sull'importo massimo degli oneri che possono essere accumulati. Un altro fattore che può influenzare il capacità e il permissivitàdielettrico (ε) dal centro inserito tra le armature di un condensatore: maggiore è la permittività dielettrica del mezzo, maggiore è la quantità massima di carica immagazzinata in un condensatore.
Pertanto, la capacità di un condensatore a piastre parallele può essere calcolata utilizzando la seguente relazione:
Sottotitolo:
Ç – capacità (F)
ε – permittività elettrica del mezzo (F/m)
IL – area delle armature del condensatore (m²)
d – distanza tra le armature del condensatore (m)
La figura seguente mostra uno schema di un condensatore a piastre parallele:
Nella figura sopra, A è l'area di una delle piastre e d è la distanza tra loro.
Formula dell'energia immagazzinata nei condensatori
Possiamo calcolare la quantità di energia potenziale elettrica immagazzinata tra le armature di un condensatore usando la seguente equazione:
Sottotitolo:
EPOT – energia potenziale elettrica (J – joule)
Q – carica elettrica (C – coulomb)
tu – Tensione elettrica (o differenza di potenziale) (V – volt)
Attraverso l'equazione di cui sopra e la formula della capacità, possiamo anche dedurre una seconda equazione, data da:
Sottotitolo:
EPOT – energia potenziale elettrica (J)
Ç – capacità (F)
tu – Tensione elettrica o differenza di potenziale (V)
Esercizio risolto
Un condensatore a piastre parallele di capacità pari a 2,0 µF è collegato a un potenziale di 220,0 V. Calcola l'entità della carica elettrica immagazzinata tra le armature del condensatore e la sua energia potenziale elettrica.
Risoluzione:
Per risolvere questo esercizio, inizialmente, utilizzeremo la formula della capacità che mette in relazione carica e tensione elettrica. Orologio:
Secondo i dati forniti dalla dichiarazione di esercizio, dobbiamo:
Quindi, per calcolare l'energia potenziale elettrica immagazzinata nel condensatore, usiamo la seguente formula:
Avremo così la seguente risoluzione:
Di Rafael Hellerbrock
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacitor.htm
