Condensatori

Condensatori

Un condensatore è un sistema semplice composto da due conduttori, chiamati armature. Se viene caricato uno dei due positivamente, l'altro per induzione si caricherà negativamente e quindi si genererà una differenza di potenziale tra le armature.

La capacità di un condensatore è                                      

C= Q/(V₂-V₁)

E dipende solo dalle caratteristiche geometriche del condensatore:

con V=Ed e E=σ/ε₀                 C= Q/ V = σS/Ed = S/(d/ε₀) = S/d

I condensatori possono essere collegati tra di loro in due modi:

Collegamento in parallelo di condensatori

q₁=C₁V                        q₁+q₂+q₃=(C₁+C₂+C₃)V

q₂=C₂V                        q=CV

q₃=C₃V                        quindi C_eq= C₁+C₂+C₃

Collegamento in serie di condensatori

V₁=q/C₁   V₁+V₂+V₃=(1/C₁+1/C₂+1/C₃)q

V₂=q/C₂                            V=1/Cq

V₃=q/C₃                       quindi 1/C_eq=1/C₁+1/C₂+1/C₃

Risulta evidente che per avere una capacità maggiore conviene collegare i condensatori in parallelo e non in serie.

Per caricare un condensatore occorre un generatore che compia un lavore per spostare le cariche negative da un'armatura all'altra:

All'inizio il potenziale è zero

L= 1/2qΔV = 1/2CV2 = 1/2Q2/C

Il lavoro speso per caricare un condensatore si trasforma in energia elettrica. Questa poi viene scaricata mediante energia termica. La quatità di energia immagazzinata dopo la carica è:

W= L / V = (¹/₂ CV²)/Sd = [(¹/₂ Sε₀/d)(E²d²)] / Sd = ¹/₂ ε₀E²