Come Calcolare La Capacità Di Un Condensatore

di Maria Liccardo difficoltà: media

Come Calcolare La Capacità Di Un Condensatore Un condensatore è un insieme di due conduttori isolati di forma arbitraria, caricati in modo che esista una differenza di potenziale fra i conduttori. Si afferma che essi siano totalmente isolati rispetto agli oggetti circostanti e che abbiano cariche dello stesso valore e segno opposto rispettivamente +Q e -Q. Ogni linea di forza uscente da +Q finisce su -Q. Inoltre si suppone che i conduttori siano nel vuoto. Nei passi della guida a seguire sarà spiegato correttamente come calcolare la capacità di un condensatore.

1 Quando le armature vengono collegate ai poli di una batteria e si caricano, una acquista una carica Q, l'altra una carica uguale e opposta Q-. Maggiore è la carica Q, maggiore è la capacità C di un condensatore. Supponiamo di avere una batteria che produce una differenza di potenziale di V volt fra i suoi poli. Quando viene collegata a un condensatore, su ciascuna armatura si accumula una carica di intensità Q. La carica Q è quindi proporzionale alla differenza di potenziale V applicata.

2 Definiamo quindi capacità di un condensatore la costante: C= Q/V (la capacità, per definizione, è sempre positiva). Nel sistema internazionale di unità di misura, la capacità è definita come Coulomb/Volt; questa combinazione di unità di misura prende il nome di Farad. Solitamente i valori della capacità, siccome molto piccoli, sono dell'ordine dei picofarad (1*10^-12 F).

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3 Consideriamo due conduttori tra i quali è stabilita una differenza di potenziale V.  Supponiamo che i conduttori abbiano cariche opposte ma di uguale modulo.  Approfondimento Come funziona un circuito in corrente alternata (clicca qui) Possiamo ottenere ciò collegando i due conduttori ai poli di una batteria.  La capacità C di un condensatore viene definita come il rapporto tra la carica Q e la differenza di potenziale; essa è una costante che dipende solo dalla geometria del sistema.  V indica la differenza di potenziale.. 

4 Consideriamo un condensatore ad armature piane e parallele (condensatore piano), nel quale i conduttori sono due armature piane, parallele e di area S ad una distanza d. Se connettiamo le armature ai morsetti si una batteria comparirà la carica + Q su una di esse e la carica - Q sull'altra. Se d è piccolo rispetto alle dimensioni delle armature, l'intensità del campo elettrico tra le armature sarà uniforme. Per calcolare la capacità dobbiamo trovare la relazione tra V, la differenza di potenziale tra le armature e Q la carica del condensatore. Ricordate inoltre, che la capacità di un condensatore dipende dalla geometria dei conduttori (armature) cioè da S e da d.

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