IL CONDENSATORE

In termini generali tutte le volte che due parti di materiale conduttore (che chiameremo armature) vengono a trovarsi vicine e separate da materiale isolante, si ha un condensatore. Anche due monete, ad esempio, affiancate e separate da aria (isolante), possono essere considerate un condensatore.

condensatore due euro

Se applichiamo al condensatore una tensione, esso si caricherà. Le cariche opposte presenti sulle armature si attraggono ma non possono incontrarsi a causa dell'isolante.

IL CONDENSATORE IN TENSIONE CONTINUA
Se colleghiamo un'armatura al potenziale positivo e l'altra al potenziale negativo di un generatore di tensione continua, il condensatore funge da accumulatore di cariche elettriche.

condensatore - tensione continua

Il condensatore è caratterizzato da una capacità (C), che si misura in farad (F). Poichè questa unità di misura risulta normalmente troppo grande, si usano i sottomultipli microFarad, nanoFarad e picoFarad.
La capacità dipende:
- dalla grandezza delle armature (in modo direttamente proporzionale);
- dalla distanza tra le armature (in modo inversamente proporzionale);
- dal tipo di isolante interposto tra le armature.

La quantità di carica (Q) misurata in coulomb e immagazzinata da un condensatore è uguale a:

Q = C x V

dove V è la tensione applicata alle armature.
Dopo la carica del condensatore (che avviene in tempi solitamente brevissimi), non circola corrente: il circuito risulta interrotto dall'isolante del condensatore.

Il condensatore blocca la corrente continua

IL CONDENSATORE IN TENSIONE ALTERNATA
Il condensatore in tensione alternata, caricandosi e scaricandosi continuamente, ha un effetto diverso: 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.
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.

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

Xc = 1 / 6,28fC

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 DI USO DEL CONDENSATORE COME FILTRO
Una buona cassa acustica possiede più altoparlanti, ognuno idoneo ad emettere una particolare banda di frequenze. In serie con quello destinato ad emettere suoni ad alta frequenza (tweeter), viene posto un opportuno condensatore in modo che non venga raggiunto anche dalle basse frequenze, poichè non è in grado di trasformarle in suono.

CONDENSATORI POLARIZZATI
Ci sono condensatori che non possono essere usati con tensione alternata, perchè accettano una polarità fissa: generalmente sul condensatore è indicato il terminale da collegare alla polarità negativa (come risulta visibile nella foto a destra).


condensatorecondensatorecondensatore


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 i componenti magnetici (sfasamento di 90 gradi in ritardo).

sicurezza elettrica ing. Vito Barone



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