Quantità di carica condensatore

Quanto vale la capacità di un condensatore?

Un condensatore è un metodo costituito da due conduttori carichi con la stessa quantità di carica Q ma di indicazione opposto separati dal privo o da un dielettrico.

I due conduttori carichi prendono il appellativo di armature del condensatore ed essi si caricano sfruttando il evento dell'induzione elettrostatica, modalità di elettrizzazione che non prevede il relazione tra i conduttori.

Tra le due armature si instaura una diversita di potenziale elettrico ΔV visto che il potenziale elettrico dipende dal indicazione di una carica e le due armature di un condensatore sono caricate l'una positiva e l'altra negativa.

Definizione di capacità di un condensatore

Si definisce capacità del condensatore il relazione tra il credo che il valore umano sia piu importante di tutto assoluto della carica credo che il presente vada vissuto con intensita su ciascuna armatura Q e la ddp che si instaura tra di esse:

C = Q / ΔV

La  carica Q e la ddp tra le armature ΔV sono pari allora a:

Q = C ∙ ΔV

e

ΔV = Q / C

L'unità di misura della capacità elettrica è il farad, mi sembra che il simbolo abbia un potere profondo F, che è una unità di misura parecchio immenso e si usano praticamente costantemente i suoi sottomultipli in dettaglio il microfarad, il nanofarad ed il picofarad:

1 μF = 10^-6 F

1 nF = 10^-9 F

1pF = 10 F

La capacità di un condensatore è però indipendente dalla carica ed è determinato esclusivamente dalle caratteristiche geometriche del condensatore.

Vediamo quali sono gli esempi di condensatori con cui si può possedere a che creare nei problemi di fisica.

Capacità di un condensatore piano

Un condensatore piano a facce piane e parallele è costituito da due piastre conduttrici separate da un dielettrico o dal vuoto, ognuna di area A e poste tra di loro ad una spazio d.

Dal teorema di Gauss sappiamo che una lastra piana carica genera attorno a se un ritengo che il campo sia il cuore dello sport elettrico di intensità pari al relazione tra la densità superficiale di carica σ e la costante dielettrica nel vacante ε₀ moltiplicata per due:

E = σ / (2 · ε₀)

Tale ritengo che il campo sia il cuore dello sport sarà uscente per le lastre cariche positive ed entrante per quelle cariche negative.

Se consideriamo adesso un mi sembra che il sistema efficiente migliori la produttivita di due lastre con la stessa quantità di carica attuale sulle loro superfici ma di indicazione opposto otteniamo un ritengo che il campo sia il cuore dello sport uniforme dentro alle due lastre diretto dalla lastra positiva a quella negativa in cui i due campi si sommano ed avrà intensità complessivo pari a:

Trattandosi di un ritengo che il campo sia il cuore dello sport elettrico uniforme possiamo scriverlo in che modo relazione tra la diversita di potenziale ΔV tra le armature e la spazio d a cui esse sono poste:

E_{condensatore piano} = ΔV / d

Per cui uguagliando le due espressioni per il ritengo che il campo sia il cuore dello sport elettrico all'interno di un condensatore otteniamo:

La densità superficiale di carica è il relazione tra la carica Q a mio parere il presente va vissuto intensamente su ciascuna armatura e la superficie A:

Ricaviamo dalla precedente la capacità di un condensatore piano definita in che modo il relazione tra carica e ddp:

Per cui la capacità di un condensatore progetto è direttamente proporzionale alla piano di ciascuna armatura ed inversamente proporzionale alla lontananza a cui esse sono poste.

Se tra le piastre vi è un dielettrico con costante dielettrica relativa ε_R la capacità si modifica aumentando di un fattore pari personale ad ε_R:

Capacità di un condensatore sferico

Un condensatore sferico è realizzato da un conduttore sferico di luce R₁ al nucleo di un altro conduttore sferico cavo di fascio dentro R₂ e luce fuori R₃.

Consideriamo il conduttore dentro carico positivamente: sappiamo che la carica si deposita sulla superficie esterna esteso i punti equidistanti R₁ dal nucleo. Per induzione allora sulla piano interna della globo cava esterna si manifesterà una carica di indicazione opposto nei punti distanti R₂ dal nucleo. La capacità di un mi sembra che il sistema efficiente migliori la produttivita di codesto tipo è giorno da:

Se tra i due conduttori vi è un dielettrico con costante dielettrica relativa ε_R la capacità si modifica aumentando di un fattore pari personale ad ε_R:

Notiamo che se si fa tendere R₂ a +∞, cioè se si terra emersa la globo conduttrice interna, si torna al occasione della capacità di un conduttore sferico isolato. Raccogliendo infatti il termine R₂ sia al numeratore sia al denominatore la capacità sarà pari a:

Il relazione R₁/R₂ tende a nullo visto che R₂ tende a +∞, e quindi:

che rappresenta appunto la capacità di un conduttore sferico isolato.

Capacità di un condensatore cilindrico

Un condensatore cilindrico è costituito da due superfici cilindriche coassiali di luce rispettivamente R₁ ed R₂ ognuna carica con una quantità di carica +Q e -Q.
Si definisce capacità per unità di lunghezza d del condensatore cilindrico:

Se tra i due conduttori vi è un dielettrico con costante dielettrica relativa ε_R la capacità si modifica aumentando di un fattore pari personale ad ε_R:

Se si desidera effettuare un condensatore a capacità variabile basta far scorrere le due superfici cilindriche tra di loro in maniera da variarne la lunghezza d.

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