Definizione
Un condensatore è un dispositivo elettronico che viene utilizzato per immagazzinare energia elettrica. Sono usati solo per immagazzinare gli elettroni e non sono in grado di produrli.
Invenzione del condensatore
Ci sono molte storie dietro l’invenzione del condensatore., Uno scienziato tedesco di nome Ewald Georg von Kleist era noto per inventare il condensatore nel novembre 1745. Ma non aveva note dettagliate o registrazioni della sua invenzione. Quindi, gli è stato dato il merito per l’evoluzione del condensatore. Pochi mesi dopo un professore olandese chiamato Pieter van Musschenbroek trovò un dispositivo simile chiamato vaso di Leida. Gli scienziati hanno approvato questo per essere il primo condensatore. Dopo anni, entrambi gli scienziati hanno ricevuto lo stesso credito per l’invenzione del condensatore.,
Anni dopo, Benjamin Franklin sperimentò con il vaso di Leyden, ed è stato in grado di fare un condensatore più piccolo che è stato chiamato come Franklin Square dopo di lui. Più tardi il chimico inglese Michael Faraday iniziò a sperimentare sul barattolo di Leida e inventò il primo condensatore commerciale. Questo condensatore è stato fatto da grandi barili di olio. Questo è stato successivamente progredito in modo tale che l’energia elettrica potrebbe essere consegnata a distanze molto grandi. Clicca qui per saperne di più sulla storia invenzione di condensatore.,
Il barattolo di Leyden
Il barattolo di Leyden consiste fondamentalmente in un barattolo di vetro, che era rivestito all’interno e all’esterno con fogli metallici solitamente fatti di piombo. Il barattolo di vetro era mezzo pieno d’acqua. Il barattolo di vetro era usato come dielettrico. Una barra di ottone viene introdotta dalla parte superiore del barattolo di vetro. Una fornitura statica è stato poi dato dalla barra di ottone nel vaso. Quando questo viene consegnato il vaso memorizzerà due cariche uguali, ma opposte in equilibrio che passa a terra se viene dato un filo di terra. La figura di un barattolo di Leida è riportata di seguito.,
Vaso di Leyden
Funzionamento di un condensatore
Un condensatore è costituito da due piastre metalliche che sono separati da una sostanza non conduttiva o dielettrica. Dai un’occhiata alla figura riportata di seguito per conoscere il dielettrico in un condensatore.,
Sebbene qualsiasi sostanza non conduttiva possa essere utilizzata come dielettrico, praticamente alcuni materiali speciali come porcellana, mylar, teflon, mica, cellulosa e così via. Un condensatore è definito dal tipo di dielecric selezionato. Definisce anche l’applicazione del condensatore.
In base alle dimensioni e al tipo di dielettrico utilizzato, il condensatore può essere utilizzato per applicazioni ad alta tensione e bassa tensione.
Per applicazioni in circuiti di sintonizzazione radio l’aria è comunemente usata come dielettrico., per applicazioni in circuiti timer mylar viene utilizzato come dielettrico. Per applicazioni ad alta tensione viene normalmente utilizzato il vetro. Per l’applicazione in macchine a raggi X e MRI, la ceramica è principalmente preferita.
Le piastre metalliche sono separate da una distanza “d”, e un materiale dielettrico è posto in-tra le piastre.
La costante dielettrica del materiale dielettrico = e0e………………e0 è il dielettrico dell’aria.
Il materiale dielettrico è la sostanza principale che aiuta a immagazzinare l’energia elettrica.,
Definizione di capacità
Ci sono principalmente due concetti per definire la capacità. Il concetto elettrico è dato di seguito.
Si dice che la capacità sia il potenziale di stoccaggio del condensatore. In altre parole, per una differenza di potenziale esistente o tensione ” V “attraverso le piastre, la capacità si dice che sia la quantità di carica” Q” immagazzinata tra le piastre.,
Capacità, C = Q/V
concetto Fisico della capacità è che la capacità è definita dalle caratteristiche fisiche delle due piastre, in modo tale che la capacità è pari al rapporto tra l’area di piazza di un piatto e la distanza tra le piastre moltiplicato per la costante dielettrica del materiale tra i piatti
Capacità, C = e0e A/d
di Lavoro Di Un Condensatore – Video
Farad
La capacità del condensatore è misurata in unità chiamate Farad.,
Un condensatore è detto di avere 1 Farad di capacità quando il condensatore può contenere 1 amp-secondo di elettroni a 1 volt ad una velocità di flusso di elettroni di 1 coulomb di elettroni al secondo. Poiché 1 Farad è un grande valore, i condensatori sono solitamente indicati in micro farad.
Circuiti condensatori di base
1. Condensatore collegato a una batteria
Un condensatore collegato a una batteria è mostrato di seguito.,
Una tensione “V” appare attraverso il condensatore, producendo una capacità “C” e una corrente “I”. La tensione prodotta dalla batteria è accettata dalla piastra collegata al negativo della batteria. Allo stesso modo, la piastra sul condensatore che si attacca al terminale positivo della batteria perde elettroni alla batteria., Quindi il condensatore inizia la carica dato dall’equazione
dq = C*dV, dove dQ è il piccolo cambiamento di carica e dV è il piccolo cambiamento di tensione.
Quindi la corrente può essere espressa come
I = C*dV/dt.
Quando il condensatore è completamente carica avrà la stessa tensione della batteria.
2. Condensatore collegato in serie
I condensatori C1 e C2 collegati in serie sono mostrati nella figura seguente.,
Quando i condensatori hanno un collegamento in serie la tensione totale “V” dalla batteria è suddiviso in V1 e V2 attraverso i condensatori C1 e C2. La carica complessiva ” Q ” sarà la carica della capacità totale.,
Tensione di alimentazione V = V1 + V2
Come in ogni circuito in serie la corrente i è la stessa per tutto
Quindi capacità totale del circuito, Ctotal = Q/V = Q/(V1 + V2)
Questo può essere ulteriormente calcolato come 1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2
Così, per un circuito di avere “n” numero di condensatori in serie
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + …… + 1/Cn
3., Condensatore collegato in parallelo
Come mostrato in figura, due capacitorsC1 e C2 sono tenuti in parallelo. La tensione tra entrambi i condensatori sarà la stessa, “V”. La carica nel condensatore C1 è Q1 e la carica nel condensatore C2 è Q2. Quindi possiamo scrivere le equazioni come
C1 = Q1 / V e C2 = Q2 / V.,
Capacità Totale, Ctotal = (Q1+Q2)/V = Q1/V + Q2/V = C1 + C2
Se ci sono “n” condensatori tenuti in parallelo, quindi capacità totale può essere scritta come:
Ctotal = C1 + C2 + C3 + … + Cn
Vantaggi
- Poiché il condensatore può scaricare in una frazione di secondo, ha un grande vantaggio. Condensatori sono utilizzati per gli apparecchi che richiedono l’uso ad alta velocità come in flash della fotocamera e tecniche laser.,
- I condensatori vengono utilizzati per rimuovere le increspature rimuovendo i picchi e riempiendo le valli.
- Un condensatore consente alla tensione CA di passare attraverso e blocca la tensione cc. Questo è stato utilizzato in molte applicazioni elettroniche.
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