Carica di un condensatore

Untitled Filippo Franzolin 5°ALT 08/11/2006 CARICA DI UN CONDENSATORE Materiale: condensatore elettrolitico (220?F±5%), resistenza (220K?±5%, 1/4W), generatore DC (10V±0,1%), cronometro digitale (sensibilità:±0,001s), multimetro digitale (portata:10V, sensibilità:±0,2V, classe 2, Rinterna=10M?), interruttore, cavi di collegamento. Scopo: verificare i valori della tensione di un condensatore durante la carica di esso. Note teoriche: - Il condensatore è un componente elettrico in grado di immagazzinare energia, accumulando al suo interno quindi una certa quantità di carica elettrica. E' formato da due armature (che sono due superfici conduttrici) identiche tra loro poste ad una certa distanza in cui, a volte, è presente un materiale dielettrico: se collegate ad un generatore, una si carica positivamente, l'altra negativamente. La capacità del condensatore dipende dalla superficie delle due armature, dalla loro distanza e dal materiale interposto tra le armature. Esistono vari tipi di condensatori, ma quello utilizzato nell'esperienza è elettrolitico: questo condensatore ha una polarità che bisogna rispettare, ed inoltre l'isolamento tra le due armature è provocato da un sottilissimo strato di ossido metallico presente su una di esse. - La resistenza è un componente elettrico che rende difficoltoso il passaggio di elettroni tramite essa: per far si che questo avvenga lo stesso bisogna quindi applicare una differenza di potenziale (d.d.p.) ai capi di essa, che per la legge di Ohm (come visto nella scorsa relazione) è proporzionale all'intensità di corrente e alla resistenza da attraversare. - Un generatore di tensione è un bipolo (circuito complesso) che produce forza elettromotrice (d.d.p.) tra i due capi. - Un voltmetro ideale è un bipolo con resistenza infinita che misura la d.d.p. tra due nodi: nella realtà non esiste un voltmetro con resistenza infinita, quelli migliori hanno una resistenza elevata. - Un circuito RC è un circuito formato da resistenze, condensatori e generatori: quello elementare è formato da una resistenza, un condensatore e un generatore di corrente continua collegati in serie, ed è quello che andiamo ad analizzare nella nostra esperienza. Chiudendo il circuito la corrente giunge al condensatore che comincia la fase di carica la quale non avviene istantaneamente, ma in un tempo, più o meno breve, misurabile. Al primo istante le due armature del condensatore si trovano allo stesso potenziale Un istante dopo sul condensatore si è già localizzata una piccola carica e ai suoi capi si può misurare una piccola tensione. Con il passare del tempo il condensatore si carica sempre di più, la tensione aumenta e l'intensità della corrente va diminuendo; allo stesso modo diminuisce la tensione misurabile ai capi della resistenza. Infatti i valori della d.d.p. ai capi della resistenza e del condensatore variano, nella fase di carica, uno rispetto all'altro, in modo che la loro somma sia costante ed uguale alla d.d.p. generata dal generator