Prof. Antonello Tinti
CAPACITA’ ELETTRICACAPACITA’ ELETTRICA
0V
Q
Capacità.....3
3
2
2
1
1 V
Q
V
Q
V
Q
V
QC
V
CF
1
11 Farad
La carica Q su di un conduttore isolato e il suo potenziale V sono direttamente proporzionali.La costante di proporzionalità è chiamata capacità del conduttore
Unità di misura
Si usano i sottomultipli
FF 6101 Farad micro
FnF 9101 Farad nano
FpF 12101 Farad pico
Per convenzione la capacità è sempre positiva
La capacità dipende dalla geometria del conduttore cioè dalla sua forma e dalla sua estensione.
Nel conduttore sferico
V
QC Q
RQ
RQ
QC
4
41
RC 4 La capacità dipende dal suo raggio
In un conduttore sferico la capacità è direttamente proporzionale al suo raggio
4R
C
È un dispositivo formato da due conduttori, detti ARMATURE, vicini ma isolati uno dall’altro. Quando i due conduttori sono lastre piane e parallele il condensatore è detto PIANO
Il campo elettrico all’interno di un Il campo elettrico all’interno di un condensatore pianocondensatore piano
0
E
Vediamo perché….
E E2
E
E E2
E
E E2
E
EE
2
E
Tra le armature si stabilisce una d.d.p. o tensione V Su ogni armatura si accumula una carica uguale e opposta a quella dell’altra.
VCQ Anche qui
VCQ La capacità non dipende dalla tensione a cui è sottoposto oppure dalla carica Q accumulata dalle armature, ma dipende solo dalla sua geometria e dal mezzo interposto tra le armature.
dEV V
QC
A
Q
A
QE
d
A
dAQQ
dE
QC
Condensatore piano
d
AC 0
d
AC r0
Condensatore cilindrico
Rl2
C r0
lR
CAPACITA’ ELETTRICA
Condensatori in parallelo
V
qC 1
1 V
qC 2
2 V
qC 3
3
eq321
321 CV
q
V
q
V
q
V
qCCC
321eq CCCC
CAPACITA’ ELETTRICA
Condensatori in serie
11 V
qC
22 V
qC
33 V
qC
eq
321
321
321
C
1
q
V
q
VVV
q
V
q
V
q
V
C
1
C
1
C
1
321eq C
1
C
1
C
1
C
1
Per caricare un condensatore è necessario compiere un LAVORO
Il LAVORO viene IMMAGAZZINATO sotto forma di ENERGIA POTENZIALE ELETTRICA
U nel campo elettrico fra le armature.
Questa energia viene rilasciata nel processo di SCARICA del condensatore
QVU2
1
C
QU
2
2
1 2
2
1CVU
C
QV
CVQ
Tre forme per l’energia
L’energia U non dipende da come è stata portata la carica Q sulle armature, perché il
campo elettrico è conservativo
Durante il processo di carica tra le due armature aumenta un campo elettrico
L’energia U immagazzinata è quella energia necessaria per creare tale campo elettrico
2
2
1CVU 2
2
1Ed
d
AU
AdEU 2
2
1
AdVolume
Ad
Uu
Densità di energia
2
2
1Eu
3m
Ju
È una grandezza scalareUnità di misura