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Il Condensatore





Il condensatore lo potete immaginare come una piccola "batteria" cioè può accumulare una carica (irrisoria rispetto alle batterie) e viene utilizzato in elettronica per delle funzioni di temporizzazione o come "filtro" per eliminare i disturbi, modificare le forme d'onda, oppure per accumulare la carica necessaria per ottener scariche ad alta energia (solo i condensatori piu grandi).

Il condensatore similmente alla resistenza, viene prodotto con specifiche "capacità" che si misurano in "Farad" esistono condensatori da pochi pF (pico farad quindi 10 elevato alla -12) a valori come 1 o piu' Farad:

Per chi non ha idea di cosa significhi:
1pF = 1 picoFarad = 0,000 000 000 001
1nF = 1 nanoFarad = 0,000 000 001
1uF = 1 microFarad = 0,000 001
1mF = 1 milliFarad = 0,001
1F = 1 Farad = 1

Un'altra specifica importante dei condensatori è il voltaggio massimo che possono sopportare:
il condensatore infatti è costituito nella maggior parte dei casi da due piastrine metalliche separate da un dielettrico (materiale non conduttore) ma se la carica elettrostatica accumulata su queste piastrine supera il voltaggio massimo che il dielettrico può sopportare, si verificano delle scariche interne al condensatore che possono comprometterne il funzionamento, o nel peggiore dei casi farlo esplodere! Esistono inoltre condensatori "elettrolitici" che hanno come particolarità una polarità definita da rispettare, ovvero un piedino al quale può essere collegato solo il polo positivo e un piedino per il polo negativo (intuirete che questi ultimi non sono adatti per circuiti che lavorano in frequenza!).

I condensatori possono essere collegati in serie:



Con due condensatori in serie, la formula per calcolare la capacità risultante:
Cs = (C1 * C2) / (C1 + C2)
Il valore che risulta è sempre leggermente piu piccolo della capacità minore, mentre il voltaggio che possono sopportare è uguale alla somma dei voltaggi limite dei singoli condensatori.

Oppure in parallelo:



Mettendo due condensatori in parallelo semplicemente le loro capacità vanno sommate, mentre il voltaggio limite resta invariato.

Codici delle capacità per condensatori ceramici

In molti casi le prime due cifre indicano i primi due numeri di capacità, mentre la terza cifra indica quanti zeri aggiungere a questo valore, per esempio per sigle come 101 - 102 - 103  otteniamo:

10 + 0     = 100 picoFarad
10 + 00   = 1000 picoFarad
10 + 000 = 10000 picoFarad
Altre case siglano i condensatori in nF aggiungendo dopo il numero la lettera minuscola n quindi per sigle come 1n - 10n - 100n bisognerà aggiungere al posto della n tre zeri:
1 + 000 = 1000 picofarad
10 + 000 = 10.000  picofarad
100 + 000 = 100.000 picofarad

Nello spazio compreso tra 1.000 pF fino a 8.200 pF troveremo la lettera n tra la prima e la seconda cifra al posto del punto, pertanto i condensatori siglati 1n2 - 1n5 -3n3 ecc. avranno una capacità di 1.200 - 1.500 - 3.300 picoFarad! 

Altre Case preferiscono siglare la capacità in microfarad, ma per mancanza di spazio si esclude il primo zero e al posto della virgola si utilizza il punto, percio' i condensatori siglati .1 - .01 avranno queste capacità 100.000 - 10.000 picoFarad.


Codici delle capacità per condensatori al poliestere

I condensatori al poliestere vengono siglati con i sistemi indicati per quelli ceramici, ma talvolta viene utilizzata una "u" che sostituisce lo zero e la virgola quindi un condensatore siglato u01 avrà una capacità di 0,01 uF. Percio' se abbiamo dei condensatori siglati u1 - u47 - u82, dovremo leggerli   0,1 - 0,47 - 0,82 uF.

Sui condensatori al poliestere, oltre al valore della capacità vengono riportati dei numeri o altre sigle che possono trarre in inganno un principiante. Vengono infatti inserite dopo il valore della capacità delle lettere utilizzate per indicare la tolleranza:

M = tolleranza minore del 20%
K = tolleranza minore del 10%
J = tolleranza minore del 5%

Quindi un condensatore siglato .01M indica che il condensatore è da 10.000 pF con una tolleranza minore del 20%. Dopo le lettere M-K-J indicanti la tolleranza, sono presenti dei numeri che stanno ad indicare la tensione di lavoro. Quindi se troverete scritto .15M50 significa che il condensatore ha una capacità di 150.000 picoFarad, che la sua tolleranza è M = 20% e la sua tensione di lavoro è di 50 volt.

Carica di un condensatore



Durante la carica vale la seguente equazione:
tensione sul resistore + tensione sul condensatore = tensione del generatore



V0 = tensione del generatore
R = resistenza in serie al condensatore
C = capacità del condensatore

Quando il condensatore è completamente scarico ed il generatore inizia a caricarlo, il condensatore stesso si comporta come un cortocircuito, cioè come se "non ci fosse": la corrente che scorre dunque nel circuito dipende solo da R e cioè I = V / R. Quando il condensatore inizia a caricarsi, si comporta come una resistenza che aumenta via via che la carica cresce e di conseguenza si carica sempre piu lentamente visto che diminusce la corrente totale che scorre nel circuito. In linea teorica dunque dovrebbe raggiungere la tensione massima di carica in tempi lunghissimi, per convenzione dunque si dice che il tempo di carica di un condensatore (espresso in secondi) è pari a 5 costanti di tempo, ovvero:

t = 5 * R * C

NB: In alcuni casi la resistenza interna del generatore non è trascurabile, ad esempio se il circuito ha una R molto bassa oppure il generatore una R molto alta (ovvero se il generatore ha una corrente in uscita molto limitata rispetto alla carica che può accumulare il condensatore)

Scarica di un condensatore



Durante la scarica vale l'equazione:
tensione sul resistore + tensione sul condensatore = 0




Per la scarica di un condensatore la formula è la stessa per il tempo di carica ovvero t = 5*R*C ; non bisogna però dimenticare che durante la scarica la corrente esce dal condensatore invece di entrare e dunque potrebbe seguire percorsi differenti (in caso siano presenti ad esempio dei diodi).










I Condensatori
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I condensatori, come capirne il valore dal codice stampato sull'involucro e come calcolarne la capacitÓ equivalente siano essi in serie o in parallelo



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