Esser vecchi da giovani è indizio di morte prematura.”
IL CONDENSATORE
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
La Capacità
Devo fare una distinzione tra condensatore e la capacità.
Un condensatore è un dispositivo , mentre la
capacità è una proprietà elettrica .
In primo luogo si discuterà il condensatore e quindi la
proprietà di una capacità
Come si può vedere un condensatore è un dispositivo con due terminali.
Tra le due armature ( o placche ) di un condensatore c'è sempre un isolante.
Questo dovrebbe farvi intuire che la corrente continua non è capace di passare attraverso
un condensatore .
Qui sopre sono mostrati alcuni simboli schematici di base per i condensatori :
In (a) sono mostrati due modi di simboleggiare un condensatore, in (b) invece, tre modi di
disegnare un condensatore polarizzato (elettrolitico) , questo tipo di condensatore ha il suo
dielettrico formato elettroliticamente e deve essere utilizzato solo in circuiti DC .
In (c), (d) ed (e) vediamo la simboligia dei condensatori variabili . In ( d ) troviamo il simbolo
di un condensatore variabile spesso chiamato "compensatore" e serve per ritoccare od
affinare una capacità pre-esistente e viene regolato con un piccolo cacciavite.
A volte due o più condensatori variabili sono vincolati ad un solo albero, che quando ruota ,
fa variare tutti i condensatori solidali all'albero stesso, contemporaneamente ed è mostrato
nel simbolo ( e) .
Adesso osserviamo alcuni tra gli innumerevoli contenitori dei condensatori :
In ( a) e ( c ) troviamo deicondensatori con dielettrico in poliestere, in ( b ) un compensatore
detto anche "trimmer capacitivo", in ( d ) dei condensatori elettrolitici da circuito stampato
ed in ( e) un condensatore elettrolitico ad alta capacità. Faccio presente che le foto non sono
in scala.
Le cose interessanti cominciano ad accadere quando colleghiamo una sorgente EMF alle
piastre di un condensatore . Dai un'occhiata al circuito qui sotto :
Il condensatore può essere commutato, in modo da
essere collegato alla batteria 10 volt, oppure agendo
sull'interruttore, possa essere collegato ad un resistore,
ma non ad entrambi allo stesso tempo .
I simboli - Ve e + Ve sulla batteria sono una simbologia
che mostra la carica negativa e quella positiva .
Il terminale negativo della batteria ha un eccesso di elettroni , creato dall'azione chimica della
batteria . Il terminale positivo, invece ha una carenza di elettroni . Vale la pena ricordare che
cariche di diverso segno si attraggono.Adesso vorrei che tu immaginassi una batteria da sola,
unicamente con i soli suoi due terminali.
Tra i due terminali di questa batteria esiste un campo elettrostatico creato dalla differenza
delle cariche esistente su ciascun terminale . In altre parole c'è una lievissima trazione dal
terminale positivo, e una lievissima spinta dal terminale negativo nel vano tentativo di
spostare elettroni dal negativo al terminale positivo.
Non c'è nessun passaggio di corrente tra i terminali non collegati di una batteria poiché i
campi elettrostatici sono molto piccoli a causa della distanza tra i terminali della batteria e la
resistenza dell'aria molto elevata tra loro .
Se trovate questo concetto difficile da immaginare guarda la figura sottostante, che mostra
due cariche separate per via aerea .
Abbiamo due cariche a parametri concentrati Q1 e Q2,
con un campo elettrostatico tra loro. Questo campo sta
cercando di estrarre elettroni dalla carica negativa verso
la carica positiva.
C'è quindi una tensione elettrica (o differenza di
potenziale), ma nessun flusso di corrente , perché le due
cariche sono troppo distanti.
Ammettiamo, per iniziare, che la distanza sia 100mm ed adesso spostiamo le due cariche in
modo che la distanza sia solo a 50 millimetri di distanza.
Il campo elettrostatico e la tensione saranno più forti, ma ancora non abbiamo nessun flusso
di corrente . Spostiamo le due cariche in modo che siano separate di solo 5 millimetri .
Ora ( a seconda delle cariche ) il campo elettrostatico sarà immenso .
L'attrazione di elettroni dalla carica negativa sarà enorme, ma ancora non c'è
nessun flusso di corrente, poiché l'isolamento dell'aria tra le cariche è troppo grande.
Gli elettroni di carica negativa vogliono attraversare il divario che li separa dalla carica
positiva. Pensi che gli elettroni siano distribuiti in modo uniforme sul grumo negativo?
Sul lato del nodulo negativo più vicino al grumo positivo (lato interno ) gli elettroni
saranno affollati per cercare di saltare il divario tra le cariche.
E' facilmente intuibile che cosa accadrà se continuiamo ad andare più vicini , fino al
punto che quando una distanza minima verrà raggiunta, il campo elettrostatico sarà
così forte che gli elettroni salteranno fuori il nodulo negativo e il flusso di elettroni
attraverserà attraverso l'aria che separa le cariche, in direzione del positivo.
Ci sarà un arco di corrente elettrica . Questo è ciò che accade in un temporale .
(continua)
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