Introduzione al condensatore

Cos’è esattamente un condensatore?

Condensatore è un altro termine per condensatore. Questo è un componente passivo, simile a un resistore. I condensatori sono comunemente usati per immagazzinare la carica. La carica è immagazzinata sotto forma di “campo elettrico” in un condensatore. I condensatori sono componenti essenziali in molti circuiti elettrici ed elettronici.

Perché i condensatori sono importanti?
I condensatori hanno molte proprietà come

Possono immagazzinare l’energia e può dissipare questa energia al circuito quando mai richiesto.

Possono bloccare la corrente continua e consentire alla corrente alternata di fluire attraverso di essa, e questo può accoppiare una parte del circuito con l’altra.

I circuiti con condensatori dipendono dalla frequenza, quindi possono essere utilizzati per amplificare determinate frequenze.

Come i condensatori quando applicati con ingresso CA, la corrente anticipa la tensione e quindi nelle applicazioni di potenza aumenta la potenza del carico utile e la rende più economica.

Consente le alte frequenze e quindi può essere utilizzato come filtro sia per filtrare le basse frequenze che per raccogliere le alte frequenze.

Poiché la reattanza e la frequenza del condensatore sono inversamente correlate, questo può essere utilizzato per aumentare o diminuire l’impedenza del circuito a una certa frequenza e può essere utilizzato come filtro.

Costruzione del condensatore

Come detto in precedenza, esistono vari tipi di condensatori. La costruzione di questi vari tipi sarà diversa. Il condensatore più semplice è un condensatore a piastre parallele. Esaminiamo la costruzione del condensatore.

È costituito da due lastre di metallo separate da una distanza. Un materiale dielettrico riempie lo spazio tra queste due piastre. I due conduttori del condensatore sono presi da queste due piastre.

La capacità del condensatore è determinata dalla distanza tra le armature e dall’area delle armature. Ognuno di questi parametri può essere modificato per cambiare il valore della capacità.

Rendendo una di queste piastre fissa e l’altra mobile, si può costruire un condensatore variabile.

Dielettrico del condensatore

Tra le piastre, il dielettrico funge da isolante. Qualsiasi materiale non conduttivo, come ceramica, carta oleata, mica, plastica o qualche forma di gel liquido, può essere utilizzato come dielettrico.

Il dielettrico ha anche un impatto sul valore della capacità. Il valore del dielettrico aumenta man mano che viene introdotto tra le armature del condensatore.

Diversi materiali dielettrici hanno diverse costanti dielettriche, ma questo valore è maggiore di uno.

Lavorando

Come detto in precedenza, un condensatore è formato da due conduttori separati da un dielettrico, e qualsiasi differenza di potenziale tra i due conduttori genera un potenziale elettrico.
Di conseguenza, il condensatore si carica e si scarica.

Vediamolo da un punto di vista pratico. Quando il condensatore è collegato a una batteria (una fonte di corrente continua), la corrente scorre attraverso il circuito.

Di conseguenza, la carica negativa si accumula su una piastra mentre la carica positiva si accumula sull’altra. Questa procedura viene ripetuta fino a quando la tensione del condensatore raggiunge la tensione di alimentazione.

Quando la tensione di carica eguaglia la tensione di alimentazione, il condensatore interrompe la carica anche se la batteria è ancora collegata. Quando la batteria viene rimossa, si accumulano due piastre con cariche positive e negative. Di conseguenza, la carica viene immagazzinata nel condensatore.
Tensione nominale di un condensatore

Questa non è la tensione fino alla quale il condensatore si carica ma la tensione massima fino alla quale il condensatore può funzionare in sicurezza. Questa tensione è chiamata tensione di lavoro (WV) o tensione di lavoro CC (DC-WV). La figura seguente mostra la tensione nominale del condensatore.

Se questa tensione viene applicata al condensatore, potrebbe danneggiarsi producendo un arco tra le piastre a causa della rottura del dielettrico.

Quando si progettano circuiti con condensatori, assicurarsi che la tensione nominale del condensatore sia maggiore della tensione utilizzata nel circuito. Ad esempio, se la tensione operativa del circuito è 12 V, è necessario un condensatore con una tensione nominale di 12 V o superiore.

La tensione di lavoro di un condensatore è determinata da fattori quali il materiale dielettrico utilizzato tra le piastre del condensatore, lo spessore del dielettrico e il tipo di circuito utilizzato.

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