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