Condensatori

Untitled Condensatori Cos'è un condensatore? ** In generale, si chiama condensatore un sistema fisico costituito da due conduttori (detti armature) situati in modo che, quando su uno di essi è posta la carica Q, l'altro acquista per induzione la carica - Q. ** Un condensatore piano è costituito da due lamine conduttrici parallele, poste a piccola distanza l'una dall'altra, su cui si affacciano cariche di segno opposto, dando luogo ad una differenza di potenziale V. Il condensatore crea inoltre un campo elettrico che nella parte interna e lontana dai bordi è uniforme (fig. 5.8 pag. 109) e pari a ?/?, mentre all'esterno può essere considerato nullo (a condizione che la distanza tra le armature sia molto minore delle loro dimensioni lineari). Ogni condensatore è caratterizzato da una grandezza ad esso associata, la capacità elettrostatica di un condensatore, definita come il rapporto Q/?V. Verificando sperimentalmente che Q e ?V sono direttamente proporzionali, si deduce che C è una costante che dipende dal condensatore. La sua unità di misura è il farad, pari a 1C/1V. In particolare, la capacità di un condensatore piano è pari a ? * S/d. ** La funzione dei condensatori è quella di essere dei serbatoi di carica e quindi di energia elettrica. Essi sono tanto più “capaci” quanta più carica riescono ad immagazzinare, evitando che essa dia luogo a grandi differenze di potenziale (e quindi campi elettrici molto intensi). ** L'energia immagazzinata in un condensatore Per caricare un corpo conduttore inizialmente scarico occorre sempre fare un lavoro, in quanto le cariche già presenti respingono quelle dello stesso segno. Per vincere questa repulsione è necessario esercitare una forza nello stesso verso dello spostamento delle cariche, compiendo quindi lavoro positivo. ** La quantità di energia presente nel condensatore è uguale, per il principio di conservazione dell'energia, al lavoro fatto per caricare il condensatore stesso. Il lavoro non dipende dal modo in cui il condensatore è stato caricato poiché la forza elettrostatica è conservativa. ** Quando il condensatore è completamente carico, sull'armatura positiva c'è una carica +Q e tra le piastre c'è una differenza di potenziale V. Ma il lavoro compiuto non è stato QV (fig. 5.13 pag.115), poiché nel processo di carica la differenza di potenziale tra le armature è variata tra 0 e V. Dividiamo allora Q in parti ?Q così piccole tali che il loro spostamento lasci inalterata la differenza di potenziale ai capi del condensatore. Il lavoro fatto per trasportare la carica è dato dall'area della parte di piano del grafico carica-differenza di potenziale. Questa parte è limitata tra la carica iniziale nulla e la carica finale Q. Per la definizione di capacità sappiamo che la differenza di potenziale è direttamente proporzionale alla carica che si trova sulle due piastre, quindi il grafico è una retta ed il lavoro svolto è quindi W = 1/2 QV. W può essere espresso anche in altre forme equivalenti, app