af4409162_at_gmail.com ha scritto:
> I condensatori servono ad accumulare energia che restituiranno nel
> momento in cui serve.
> Normalmente i condensatori sono fatti con due lamelle/piastre
> separate tra loro da un dielettrico che potrebbe essere l'aria.
Quanto al poter continuare a seguire questo NG, ormai la cosa è stata
discussa esaurientemente e dovresti sapere come fare.
Questa mia risposta appare dopo il termine fatidico, quindi potrai
leggerla solo se cambierai il tuo accesso ai NG.
Altrimenti pazienza: spero che possa interessare qualcuno dei
"sopravvissuti".
Dato che il discorso mi è venuto parecchio lungo, lo divido in tre
puntate.
Cercherò di mettere un po' d'ordine su alcune idee che non hai chiare,
e su questioni di linguaggio, anche nelle risposte che hai avuto.
Ma non è mica semplice...
In primo luogo (non è importante, ma tanto per essere pratici) il
condensatore come lo descrivi tu è quello dei libri di scuola.
Quelli reali di solito sono due lamine metalliche arrotolate insieme,
con interposti due fogli di materiale isolante.
Questo è necessario per avere capacità sufficienti (v. appresso sul
concetto di capacità) anche se i condensatori che si trovano nei
circuiti hanno capacità che possono variare per molti ordini di
grandezza: dai picofarad ormai fino ai farad...
Comunque è corretto che la struttura di un condensatore è di due
conduttori vicini (affacciati) tra loro con interposto un dielettrico.
Dato che qua e là fai confusione tra condensatore e batteria (meglio
"pila"), parlo brevemente anche di questa.
Anche una pila consiste di due conduttori affacciati; le differenze
essenziali sono due:
. gli elettrodi di una pila sono di materiali (spesso metalli) diversi
- tra gli elettrodi c'è un conduttore elettrolitico, ossia una
soluzione in cui il trasporto della carica avviene per mezzo di *ioni*
dei due segni, mai di elettroni.
Ne consegue che in un condesatore la natura dei conduttori non cambia
tra carico e scarico, e si può caricare un condensatore
indifferentemente nei due segni; non c'è un polo necessariamente
positivo e uno negativo (fanno eccezione i condensatori
elettrolitici, ma non ne parlo per brevita).
Invece in una pila i due elettrodi sono fissati: c'è quello positivo
(anodo) e quello negativo (catodo), Nel corso della carica e scarica
avvengono reazioni chimiche.
Inoltre ci sono due tipi di pile: quelle irreversibili, che una volta
scaricate sono da buttare, e quelle reversibili o ricaricabili (che io
aono abituato a chiamare "accumulatori") che possono essere
ricaricate, semplicemente invertendo la corrente.
Una questione terminologica: manco a farlo apposta, si parla di
"capacità" sia per i condensatori come per le pile, ma con significati
totalmente diversi (chiarisco più avanti). Hanno perfino unità di
misura diverse!
> Quando si chiude il circuito una piastra si caricherà positivamente
> e l'altra negativamente. Gli elettroni si fermano sulle piastre
> perché il dielettrico non permette il passaggio oltre.
Qui è necessaria una figura :-)
Attenzione: per vedere bene la figura devi usare un carattere a
spaziatura fissa...
I I'
_.__ __._
| | |
G C K
|____|____|
Spiegazione della figura: G è il generatore, quello che usi per
caricare. Può essere un alimentatore, un'altra pila...
C è il condensatore. K il carico.
I punti sono interruttori, possono essere aperti o chiusi a volontà.
Inizialmente, per seguire il tuo discorso, I e I' sono entrambi
aperti, C è scarico.
Se si chiude I il condensatore si carica. Quanto?
Questo dipende da G, che di regola ha una fem (forza elettromotrice)
fissata. Fissata anche in segno, e assumo che il positivo sia in alto
nella figura.
Fem, tensione, diff. di potenziale (ddp), si misurano in volt (V).
La ddp ai campi di C è inizialmente nulla.
Comincia a passare corrente, che esce dal positivo di G e rientra
(nella stessa misura) dal negativo.
Qui c'è una questione non banale: sebbene tra le armature di C non ci
sia contatto né passaggio di corrente, le leggi dell'elettrostatica
impongono che le due armature di C abbiano sempre cariche uguali ma di
segni opposti.
Quindi la carica che va dal positivo di G a C è sempre uguale a quella
che va da C al negativo di G.
Corrente non è che la carica trasportata nell'unità di tempo: la carica
si misura in coulomb (C), la corrente in ampere (A): 1 A = 1 C/s.
La carica termina quando la ddp di C uguaglia la fem di G.
Ci può volere più o meno tempo, ora non discuto questo.
Ma che relazione c'è tra ddp (e fem) da una parte, e carica tra
l'altra?
Qui entra la legge fondamentale dei condensatori: Q = CV, dove Q è la
carica raccolta sull'armatura positiva, V la ddp, e C è una costante
caratteristica di quel dato condensatore, che si chiama *capacità*.
L'unità di capacità è il farad (F).
Se C = 1F e V = 1 volt, sarà Q = 1 coulomb.
Nota drammatica: mi dispiece moltissimo che ci sia un casino nelle
notazioni, ma non è colpa mia: si tratta purtroppo di un uso
consolidato.
C può significare 3 cose: il condensatore C, la sua capacità, e
l'unità di carica (coulomb).
V può significare 2 cose: la ddp (o la fem) oppure la sua unità
(volt). In altri contesti V si usa per indicare il volume, ma a noi
non serve.
Q per fortuna significa solo carica (a dire il vero in termodinamica è
la quantità di calore, ma qui non entra in ballo...).
A mitigare il casino nei testi stampati c'è la regola che le grandezze
fisiche (carica, capacità, ddp) vanno scritte corsive (italic) mentre
le unità (C, V) vanno scritte in tondo (roman).
Qui purtroppo la differenza è impossibile, a meno di non usare HTML,
che mi appesantirebbe il lavoro.
Tornando a Q = CV: se ho un generatore con V = 10 volt, e carico un
condensatore di capacità 100 microfarad, la carica sarà 10*100 = 1000
microcoulomb = 1 mC (millicoulomb).
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Elio Fabri
Received on Fri Feb 23 2024 - 12:01:42 CET