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Il condensatore è un componente che accumula la carica elettrica, come farebbe una batteria, ma ha un funzionamento ed un’utilità differente.
Possiamo trovarlo in tutte le schede elettroniche e sono molto utili nei circuiti elettronici perché, immagazzinando energia, possono rilasciarla nel momento in cui l’alimentazione principale abbia delle interruzioni o oscillazioni.
In questo video vedremo tutti i segreti dei condensatori.
Jaes, impegnata da oltre 10 anni nel settore delle forniture industriali, offre nel suo catalogo ogni tipo di condensatore.
In questo semplice circuito, possiamo vedere una lampadina collegata ad una batteria, ed un interruttore per accenderla e spegnerla.
Se agiamo ripetutamente sull’interruttore, la lampadina comincerà a lampeggiare perché a tratti non sarà più alimentata dalla batteria.
Ma se a questo circuito aggiungiamo un condensatore, questo interviene per un breve lasso di tempo nel momento in cui stacchiamo la batteria dal circuito, facendo rimanere accesa la lampadina per un altro po’; quindi anche se interveniamo ripetutamente sull’interruttore, la lampadina rimarrà sempre accesa.
Vediamo com’è formato:
Un condensatore solitamente è composto da due lamine conduttive in metallo, separate da un materiale dielettrico isolante.
Un materiale dielettrico è un tipo di isolante incapace di condurre la corrente elettrica, poiché al suo interno si polarizza in maniera opposta se viene attraversato da un campo elettrico, manifestando la proprietà detta dielettricità.
Nel circuito, mentre gli elettroni della batteria, provenienti dal polo negativo, scorrono dentro la lampadina accendendola, una parte di loro si accumula sulla lamina del condensatore a cui sono connessi, caricando quel lato negativamente come la batteria.
L’altra lamina invece perde gli elettroni che la compongono, perché fluiscono dentro il polo positivo della batteria assieme a quelli provenienti dalla lampadina; quel lato del condensatore si carica positivamente come la batteria.
La carica elettrica si è quindi immagazzinata sulla superficie dei conduttori, sul bordo a contatto con il dielettrico, con la stessa tensione della batteria in Volt.
Gli elettroni non possono attraversare il condensatore come fanno con la lampadina, perché il materiale dielettrico isolante non lo permette; oltretutto gli elettroni del lato negativo sono attratti dagli atomi caricati positivamente del lato positivo. Questa attrazione non è altro che un campo elettrico, e tiene gli elettroni accumulati dentro il condensatore.
Se ora con l’interruttore interrompiamo l’alimentazione della batteria, gli elettroni del polo negativo del condensatore fluiscono al posto di quelli della batteria mantenendo accesa la lampadina, e proseguono fino a raggiungere il polo positivo del condensatore.
Al raggiungimento di un equilibrio di elettroni, il voltaggio fra i due conduttori risulta 0 e la corrente elettrica cessa di scorrere.
Se connettiamo di nuovo l’alimentazione a batteria, il condensatore si ricarica e la lampadina rimane ancora accesa.
Il condensatore quindi ci dà la possibilità di mantenere un livello quanto più costante di alimentazione elettrica nel caso l’alimentazione principale sia irregolare.
In questa riproduzione possiamo sperimentare quanto appena imparato: come possiamo vedere, questo condensatore elettrolitico riesce ad immagazzinare abbastanza energia da far rimanere acceso il led per qualche attimo in più dopo la disconnessione della batteria.
Esistono vari tipi di condensatori, ed ogni condensatore possiede due dati fondamentali per essere identificato: il voltaggio e la capacità elettrica.
Il voltaggio, cioè la differenza di potenziale elettrico si misura in volt, con simbolo V; e indica il massimo valore che il condensatore può sopportare.
La capacità elettrica invece, si indica con la lettera C, e il suo valore è il rapporto tra la carica Q e il potenziale V. La sua unità di misura è il “Coulomb su Volt” che prende il nome di Farad, con il simbolo “F”.
Possiamo trovarlo in tutte le schede elettroniche e sono molto utili nei circuiti elettronici perché, immagazzinando energia, possono rilasciarla nel momento in cui l’alimentazione principale abbia delle interruzioni o oscillazioni.
In questo video vedremo tutti i segreti dei condensatori.
Jaes, impegnata da oltre 10 anni nel settore delle forniture industriali, offre nel suo catalogo ogni tipo di condensatore.
In questo semplice circuito, possiamo vedere una lampadina collegata ad una batteria, ed un interruttore per accenderla e spegnerla.
Se agiamo ripetutamente sull’interruttore, la lampadina comincerà a lampeggiare perché a tratti non sarà più alimentata dalla batteria.
Ma se a questo circuito aggiungiamo un condensatore, questo interviene per un breve lasso di tempo nel momento in cui stacchiamo la batteria dal circuito, facendo rimanere accesa la lampadina per un altro po’; quindi anche se interveniamo ripetutamente sull’interruttore, la lampadina rimarrà sempre accesa.
Vediamo com’è formato:
Un condensatore solitamente è composto da due lamine conduttive in metallo, separate da un materiale dielettrico isolante.
Un materiale dielettrico è un tipo di isolante incapace di condurre la corrente elettrica, poiché al suo interno si polarizza in maniera opposta se viene attraversato da un campo elettrico, manifestando la proprietà detta dielettricità.
Nel circuito, mentre gli elettroni della batteria, provenienti dal polo negativo, scorrono dentro la lampadina accendendola, una parte di loro si accumula sulla lamina del condensatore a cui sono connessi, caricando quel lato negativamente come la batteria.
L’altra lamina invece perde gli elettroni che la compongono, perché fluiscono dentro il polo positivo della batteria assieme a quelli provenienti dalla lampadina; quel lato del condensatore si carica positivamente come la batteria.
La carica elettrica si è quindi immagazzinata sulla superficie dei conduttori, sul bordo a contatto con il dielettrico, con la stessa tensione della batteria in Volt.
Gli elettroni non possono attraversare il condensatore come fanno con la lampadina, perché il materiale dielettrico isolante non lo permette; oltretutto gli elettroni del lato negativo sono attratti dagli atomi caricati positivamente del lato positivo. Questa attrazione non è altro che un campo elettrico, e tiene gli elettroni accumulati dentro il condensatore.
Se ora con l’interruttore interrompiamo l’alimentazione della batteria, gli elettroni del polo negativo del condensatore fluiscono al posto di quelli della batteria mantenendo accesa la lampadina, e proseguono fino a raggiungere il polo positivo del condensatore.
Al raggiungimento di un equilibrio di elettroni, il voltaggio fra i due conduttori risulta 0 e la corrente elettrica cessa di scorrere.
Se connettiamo di nuovo l’alimentazione a batteria, il condensatore si ricarica e la lampadina rimane ancora accesa.
Il condensatore quindi ci dà la possibilità di mantenere un livello quanto più costante di alimentazione elettrica nel caso l’alimentazione principale sia irregolare.
In questa riproduzione possiamo sperimentare quanto appena imparato: come possiamo vedere, questo condensatore elettrolitico riesce ad immagazzinare abbastanza energia da far rimanere acceso il led per qualche attimo in più dopo la disconnessione della batteria.
Esistono vari tipi di condensatori, ed ogni condensatore possiede due dati fondamentali per essere identificato: il voltaggio e la capacità elettrica.
Il voltaggio, cioè la differenza di potenziale elettrico si misura in volt, con simbolo V; e indica il massimo valore che il condensatore può sopportare.
La capacità elettrica invece, si indica con la lettera C, e il suo valore è il rapporto tra la carica Q e il potenziale V. La sua unità di misura è il “Coulomb su Volt” che prende il nome di Farad, con il simbolo “F”.
Il suo nome deriva da quello del fisico Michael Faraday, ed un singolo Farad è un’unità di misura grandissima rispetto alla comune capacità di un condensatore, per questo solitamente si usano i suoi sottomultipli: il microfarad “µF” o il picofarad “pF”.
Il farad di un condensatore è direttamente proporzionale all’area delle lamine conduttive in metallo, inversamente proporzionale alla distanza fra di esse, e dipende dal tipo di materiale dielettrico isolante.
Fra i condensatori più comuni, il più semplice di tutti è quello ceramico.
Ha la forma di un disco ed una dimensione inferiore al centimetro, è costituito dalle classiche due lamine conduttive in metallo, separate da una lamina di materiale dielettrico isolante.
Riescono ad accumulare una quantità di carica molto ridotta.
Il condensatore elettrolitico invece è composto da una serie di lamine arrotolate fra loro.
Ha la forma di un cilindro, e se lo srotoliamo, possiamo vedere le varie lamine:
- c’è un foglio di carta isolante che separa le coppie di strati arrotolati l’un l'altro;
- il lato positivo, che è un foglio di alluminio con un lato ossidato che funge da isolante dielettrico;
- un foglio di carta imbevuto di un liquido elettrolita che conduce elettricità;
- e un secondo foglio di alluminio che è il lato negativo e trattiene la carica.
La superficie quindi è molto più grande rispetto a quelli ceramici, infatti riescono ad accumulare una quantità di carica superiore.
Il condensatore elettrolitico è polarizzato, può quindi essere utilizzato solo in un senso, infatti sulla sua superficie esterna è indicato il connettore negativo che è di lunghezza inferiore. Se si invertisse la polarità, avverrebbe un surriscaldamento che ne causerebbe l’esplosione.
Il prossimo condensatore è quello al tantalio.
Può avere molteplici forme ed è costituito principalmente da sfere al tantalio sinterizzate, cioè unite fra di loro in modo che la superficie totale sia la più grande possibile per avere più capacità.
A questo primo volume di tantalio, che è il polo positivo, vengono aggiunti vari rivestimenti che sono:
- ossido di tantalio che funge da dielettrico;
- successivamente, biossido di manganese che è l’elettrolita;
- uno strato di grafite;
- e infine uno di argento, per fornire un buon collegamento al polo negativo.
Ultimo ma non meno importante è il supercondensatore che ha la particolarità di accumulare una quantità di carica elettrica eccezionalmente grande rispetto ai condensatori tradizionali. Infatti hanno valori di capacità dell'ordine del Farad.
Solitamente di forma cilindrica, sono costituiti da due elettrodi rivestiti di carbone attivo ad elevata area superficiale, un separatore, ed un elettrolita solitamente liquido; il tutto avvolto su se stesso come un condensatore elettrolitico.
A differenza dei condensatori elettrolitici, nei supercondensatori l'elettrolita forma una connessione conduttiva tra i due elettrodi senza la presenza dello strato dielettrico isolante.
I due elettrodi già polarizzati, quando vengono percorsi dalla corrente, formano fra elettrolita ed elettrodo uno strato di ioni con polarità inversa a quella dell'elettrodo stesso.
Grazie ai carboni attivi che sono molto porosi, la superficie di contatto è molto grande e la distanza molto piccola, poiché la separazione di carica che si instaura tra solido e liquido è a distanza molecolare. Questo spiega la loro grande capacità di carica.
Potrebbero essere i supercondensatori, grazie alla loro ricarica rapida e alla grande energia che riescono a contenere, una soluzione “green” per alimentare i dispositivi elettronici del futuro? Se hai qualche idea scrivila qui sotto nei commenti.
Se vuoi saperne di più riguardo a diodi, trasformatori, motori elettrici, energia elettrica, e tutto ciò che riguarda il mondo dell’elettronica, puoi imparare qualcosa guardando i video della nostra playlist “lezioni di elettronica”.
Se questo video ti è stato utile, faccelo sapere lasciando un like e un commento. Puoi anche condividerlo, e non dimenticarti di iscriverti al nostro canale.
Il farad di un condensatore è direttamente proporzionale all’area delle lamine conduttive in metallo, inversamente proporzionale alla distanza fra di esse, e dipende dal tipo di materiale dielettrico isolante.
Fra i condensatori più comuni, il più semplice di tutti è quello ceramico.
Ha la forma di un disco ed una dimensione inferiore al centimetro, è costituito dalle classiche due lamine conduttive in metallo, separate da una lamina di materiale dielettrico isolante.
Riescono ad accumulare una quantità di carica molto ridotta.
Il condensatore elettrolitico invece è composto da una serie di lamine arrotolate fra loro.
Ha la forma di un cilindro, e se lo srotoliamo, possiamo vedere le varie lamine:
- c’è un foglio di carta isolante che separa le coppie di strati arrotolati l’un l'altro;
- il lato positivo, che è un foglio di alluminio con un lato ossidato che funge da isolante dielettrico;
- un foglio di carta imbevuto di un liquido elettrolita che conduce elettricità;
- e un secondo foglio di alluminio che è il lato negativo e trattiene la carica.
La superficie quindi è molto più grande rispetto a quelli ceramici, infatti riescono ad accumulare una quantità di carica superiore.
Il condensatore elettrolitico è polarizzato, può quindi essere utilizzato solo in un senso, infatti sulla sua superficie esterna è indicato il connettore negativo che è di lunghezza inferiore. Se si invertisse la polarità, avverrebbe un surriscaldamento che ne causerebbe l’esplosione.
Il prossimo condensatore è quello al tantalio.
Può avere molteplici forme ed è costituito principalmente da sfere al tantalio sinterizzate, cioè unite fra di loro in modo che la superficie totale sia la più grande possibile per avere più capacità.
A questo primo volume di tantalio, che è il polo positivo, vengono aggiunti vari rivestimenti che sono:
- ossido di tantalio che funge da dielettrico;
- successivamente, biossido di manganese che è l’elettrolita;
- uno strato di grafite;
- e infine uno di argento, per fornire un buon collegamento al polo negativo.
Ultimo ma non meno importante è il supercondensatore che ha la particolarità di accumulare una quantità di carica elettrica eccezionalmente grande rispetto ai condensatori tradizionali. Infatti hanno valori di capacità dell'ordine del Farad.
Solitamente di forma cilindrica, sono costituiti da due elettrodi rivestiti di carbone attivo ad elevata area superficiale, un separatore, ed un elettrolita solitamente liquido; il tutto avvolto su se stesso come un condensatore elettrolitico.
A differenza dei condensatori elettrolitici, nei supercondensatori l'elettrolita forma una connessione conduttiva tra i due elettrodi senza la presenza dello strato dielettrico isolante.
I due elettrodi già polarizzati, quando vengono percorsi dalla corrente, formano fra elettrolita ed elettrodo uno strato di ioni con polarità inversa a quella dell'elettrodo stesso.
Grazie ai carboni attivi che sono molto porosi, la superficie di contatto è molto grande e la distanza molto piccola, poiché la separazione di carica che si instaura tra solido e liquido è a distanza molecolare. Questo spiega la loro grande capacità di carica.
Potrebbero essere i supercondensatori, grazie alla loro ricarica rapida e alla grande energia che riescono a contenere, una soluzione “green” per alimentare i dispositivi elettronici del futuro? Se hai qualche idea scrivila qui sotto nei commenti.
Se vuoi saperne di più riguardo a diodi, trasformatori, motori elettrici, energia elettrica, e tutto ciò che riguarda il mondo dell’elettronica, puoi imparare qualcosa guardando i video della nostra playlist “lezioni di elettronica”.
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