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IL CONDENSATORE IN TENSIONE ALTERNATA

Il condensatore in tensione alternata, caricandosi e scaricandosi continuamente si comporta da filtro, facendo passare le frequenze alte e bloccando le basse (compresa la corrente continua che consideriamo a frequenza zero). In pratica si comporta da filtro passa-alto.

semafori

L'effetto è graduale, nel senso che man mano che la frequenza aumenta, più corrente riesce a passare attraverso il condensatore a parità di tensione alternata applicata.

ANALOGIA CON I CIRCUITI IDRAULICI
In bassa frequenza la membrana elastica si carica al massimo e per il restante tempo, fino all'inversione della direzione, blocca il passaggio di acqua. Il fenomeno è tanto più rilevante, quanto più tempo intercorre tra due cambi di direzione (quanto più bassa è la frequenza).

condensatore in bassa frequenza - analogia con circuito idraulico

In alta frequenza la membrana elastica non raggiunge la massima estenzione, poichè si ha una rapida inversione del verso di scorrimento dell'acqua: è (quasi) come se non ci fosse.

condensatore in alta frequenza - analogia con circuito idraulico

REATTANZA CAPACITIVA
Da un punto di vista matematico, la grandezza che viene presa in considerazione è la reattanza capaciva (Xc) misurata in ohm:

Xc = 1 / 2 π f C = 1 / 6,28 f C

dove f è la frequenza misurata in hertz (Hz) e C è la capacità misurata in farad (F).

La corrente che attraversa un condensatore è pari a:
I = V / Xc
cioè la legge di Ohm applicata ai condensatori.

Un segnale in alta frequenza può passare su un circuito vicino solo per effetto capacitivo, senza che i conduttori si tocchino.


altoparlante - alte frequenzeESEMPIO
Una buona cassa acustica possiede più altoparlanti, ognuno idoneo ad emettere una particolare banda di frequenze. In serie al tweeter, destinato ad emettere suoni ad alta frequenza, viene posto un opportuno condensatore in modo che l'altoparlante non venga raggiunto anche dai segnali in bassa frequenza, poichè non è in grado di convertirli in suono.

SFASAMENTO TENSIONE-CORRENTE
Applicando al condensatore una tensione alternata, la corrente che in esso circola ha uno sfasamento di 90 gradi in anticipo rispetto alla tensione.

condensatore - sfasamento tensione corrente

Questo effetto è esattamente l'opposto di quello che si ha con componenti magnetici, come gli induttori, che provocano uno sfasamento di 90 gradi in ritardo.


sicurezza elettrica ing. Vito Barone


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