Un condensatore è un dispositivo elettronico che permette di immagazzinare energia in un campo elettrostatico.
In questa figura vediamo un condensatore cilindrico elettrolitico.
Il condensatore è composto da due piastre metalliche, chiamate armature, interposte ad una certa distanza, ognuno collegata ad un terminale metallico.
Quando tra i due determinali si determina una differenza di potenzialeΔVΔV
, le cariche si separano e si genera un campo elettrico all’interno del condensatore.
L’armatura collega al potenziale più alto si carica positivamente, mentre l’altra negativamente.
Una proprietà del condensatore è la capacità , espressa in Farad, secondo la formula:
q=C⋆Vq=C⋆V
in cui q è la carica immagazzinata, C è la capacità, e V è la tensione ai capi del condensatore.
La capacità del condensatore dipende da diversi fattori: l’area della armatura, la distanza tra le armature ed il mezzo tra di esse chiamato dielettrico.
Infatti tra le armature può esserci aria, o un elettrolita.
C=ϵ0⋆ϵr⋆AdC=ϵ0⋆ϵr⋆Ad
Doveϵ0ϵ0
è la costante dielettrica del vuoto
ϵrϵr, è la costante dielettrica del mezzo interposto
A è l’area della armatura
d è la distanza tra le armature
In che ambiti si usa un condensatore?
Esso trova applicazione in elettrica analogica nel filtraggio dei segnali, e nei dispositivi per esempio nei flash delle fotocamere
Il circuito in figura presenta un generatore di tensione E, una resistenza R,ed un condensatore C.
Il tasto commutatore può essere spostato dalla posizione 1 alla posizione 2.
Se il commutatore è nella posizione 1,
l’equazione del circuito diventa
E=Vr+VcE=Vr+Vc
Dove è la tensione prodotta dal generatore E, Vr è la caduta di tensione ai capi del resistore, e Vc la caduta di tensione ai capi del condensatore.
Il condensatore si carica.
Quando il commutatore passa nella posizione 2, il condensatore si scarica.
Se al posto del resistore R mettessimo una lampada vedremmo un flash.
In figura l’andamento della corrente nel processo di carica e scarica.
Senza la pretesa di essere esaustivi, poiché l’argomento dell’analisi in frequenza è abbastanza complesso, si descrive ora il comportamento del condensatore come filtro.
Un segnale elettronico può essere visto come una Serie di Fourier – Wikipedia, cioé composto da una sommatoria di contributi in frequenza più una componente continua.
Il condensatore ha la capacità di filtrare la componente continua, e nella applicazione di un circuto RLC può essere anche utilizzato per filtrare il segnale “lasciando passare” solo le componenti in una banda di frequenze.
Filtro passa banda – Wikipedia
Questa ultima applicazione è tipica dei ricevitori radio che sono impostati a ricevere solo in una certa gamma di frequenze.
Il condensatore ha la proprietà di eliminare la componente continua di un segnale elettronico.
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