Il Condensatore

[LucaB]

Voglio creare questa breve guida sui fondamenti dei CONDENSATORI per cercare di rispondere ad alcune domande e curiosità che sono emerse in questo Topic jeep-f132/gran-cherokee-attuatore-elettrico-t4345.html.

Il condensatore è formato da due lamine metalliche di materiale conduttore dette armature, e separate tra loro da del materiale isolante detto dielettrico.

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Nella figura postata sopra, a grosse linee, è rappresentato il funzionamento del condensatore.
In pratica succede questo: a condensatore scarico gli elettroni e i protoni sono disposti in ugual misura sulle armature e quindi la differenza di potenziale tra le due armature rimane nulla (schema A nella figura).
Quando noi andiamo a chiudere il circuito (schema B nella figura) l’assenza di elettroni che vi è nel polo positivo del generatore attira le cariche elettriche negative dall’armatura collegata allo stesso, poiché nell’armatura di sinistra ci troviamo in una situazione con maggioranza di cariche elettriche positive li si crea una forza di trazione per le cariche elettriche negative le quali vengono prelevate dal polo negativo della batteria, ma lungo il percorso per giungere all’armatura stessa, trovando il dielettrico del condensatore, si fermano sull’armatura opposta creando così una differenza di potenziale pari alla tensione della sorgente.
Analizziamo adesso la carica del condensatore:

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dalla figura è possibile vedere il ciclo di carica del condensatore che è suddivisibile in ben 5 tempi; è inutile soffermarsi alla spiegazione perché la figura parla da sé.

Vediamo ora l’unità di misura della capacità del condensatore e come è possibile determinarla.
Si dice che il condensatore ha capacità di 1Farad, quando ai suoi capi ha una tensione di 1Volt e la sua quantità di carica è di 1Coulumb.
Capacità del condensatore in Farad (F) = I*t/V
I= Corrente in A
t= tempo in s
V = Tensione

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Adoperiamo la formula:
Capacità del condensatore = 0,0118(A)*0,0324(s)/8,702(V)= 0,0000439F = 43,9µF, teoricamente questo è il 99% della capacità del nostro condensatore.
Misurando la capacità di questo condensatore con un capacimetro il risultato era di 46,3µF

Un'altro esempio:

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Questo è un condensatore che con capacimetro misura 920µF
Applichiamo la formula:
Capacità del condensatore in Farad (F) = I*t/V
Capacità del condensatore = 0,0372(A)*0,2103(s)/8,79(V)= 0,00089F = 890µF, teoricamente questo è il 99% della capacità del nostro condensatore.

Questo ci fa capire che la quantità di carica del condensatore è direttamente proporzionale alla sua tensione di alimentazione.

Tutto questo è un rapporto su di un condensatore alimentato con tensione continua.
Vediamo ora cosa succede se alimentiamo il condensatore con una tensione alternata (non alimentate mai un condensatore elettrolitico con corrente alternata! Rischio di esplosione!).

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La tensione alternata produce un’effetto di carica e scarica del condensatore.
In questo caso abbiamo abbiamo sul canale blu una tensione di alimentazione, sul canale rosso la tensione con cui si è caricato il condensatore e sul canale verde la corrente di carica del condensatore.
Visto che la tensione di carica del condensatore non raggiunge la tensione di alimentazione viene prodotto un segnale sfasato.

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Nel caso in cui la tensione di alimentazione raggiunge la tensione di carica i due segnali sono quasi fasati.

Ricordo che i condensatori sono adoperati (su circuiti in corrente alternata) come "rifasatori" per gli effetti prima osservati.

Se qualcuno ha qualcosa da aggiungere o domandare sull'argomento, sempre che abbia le capacità di rispondere, ben venga.

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