Un condensatore è un componente capace di immagazzinare carica elettrica , essi sono spesso utilizzati con correnti e tensioni alternate e sono componenti fondamentali in quasi tutti i circuiti elettrici.
I condensatori sono costituiti da due superfici conduttive separate da uno strato isolante chiamato dielettrico.
Lo spazio tra le superfici può essere riempito con aria o con altri materiali dielettrici .
Per capire come funziona un condensatore prendiamo in considerazione il seguente circuito
c1 è il condensatore
Finche l’interruttore è aperto nessuna corrente scorre nel circuito nel momento in cui l’interruttore viene chiuso la forza elettromotrice prodotta dalla batteria alimenterà una corrente all’interno del circuito.
Gli elettroni provenienti dal terminale negativo della batteria fluiranno sulla piastra inferiore del condensatore dove respingeranno gli elettroni sulla piastra superiore .
Dato che gli elettroni vengono respinti da questa piastra ,lasciano un residuo di carica positiva,.
L’effetto combinato di questi processi darà luogo a un flusso di elettroni in ingresso della piastra inferiore del condensatore e un flusso uscente da quella superiore .
Il flusso di elettroni non può durare indefinitamente , dal momento in cui gli elettroni iniziano a fluire nel circuito producono un incremento di carica positiva su un lato del condesatore e un incremento di carica negativa sull’altro lato e questo produce una differenza di potenziale Vc ai capi del condensatore che si oppone alla forza elettromotrice prodotta dalla batteria e la corrente scenderà sotto a zero.
Quindi in questo momento il condensatore sta immagazzinando carica elettrica ma se l’interruttore viene aperto, non c’è più un cammino attraverso il quale questa carica possa fluire e il condensatore rimarrà carico con una tensione Vc ai suoi capi.
Se invece applicassimo una resistenza ai due capi del condensatore l’energia tornerebbe a fluire e quindi il condensatore rilascerebbe l’energia accumulata.
In poche parole potremmo vedere un condensatore come una batteria ricaricabile anche se la quantità di energia immagazzinata risulti molto piccola.
La teoria ci dice che :
La carica immagazzinata Q è direttamente proporzionale alla tensione V ai suoi capi e la relazione tra queste due quantità fornisce la capacità C del condensatore
C=Q/V
Se la carica viene misurata in coulomb e la tensione in volt allora la capacità ha come unità di misura il farad