Spiegando cos'è un condensatore, dobbiamo comprendere chiaramente le basi fisiche del funzionamento e della progettazione di questo elemento indispensabile di ogni dispositivo elettronico più o meno serio.
Un condensatore è un elemento di un circuito elettrico costituito da due piastre conduttive, ciascuna delle quali contiene una carica elettrica di segno opposto. Le piastre sono separate da un dielettrico, che le aiuta a trattenere questa carica.
Ci sono diversi tipi di materiali isolanti utilizzati nei condensatori, inclusi ceramica, mica, tantalio e polistirene. Anche gli isolanti come aria, carta e plastica sono ampiamente utilizzati nella produzione di condensatori. Ciascuno di questi materiali impedisce efficacemente alle piastre del condensatore di toccarsi.
Qual è la capacità di un condensatore?
Il concetto di "capacità del condensatore" caratterizza la sua capacità di accumulare una carica elettrica. L'unità di misura è Farad.
Se un condensatore mantiene una carica di 1 ciondolo con una differenza di potenziale tra le sue piastre di 1 Volt, allora ha una capacità di un Farad. In re altà, questa unità è troppo grande per la maggior parte delle applicazioni pratiche. Valori tipicile capacità quando si utilizzano condensatori rientrano negli intervalli di mifarad (10-3 F), microfarad (10-6 F) e picofarad (10-12 F).
Cosa sono i condensatori?
Per capire cos'è un condensatore è necessario considerare le principali tipologie di questo componente, a seconda dello scopo, delle condizioni applicative e del tipo di dielettrico.
I condensatori elettrolitici vengono utilizzati nei circuiti in cui è richiesta un'elevata capacità. La maggior parte di questi elementi sono polari. I materiali comuni per loro sono tantalio o alluminio. I condensatori elettrolitici in alluminio sono molto più economici e hanno un'applicazione più ampia. Tuttavia, il tantalio ha un'efficienza volumetrica significativamente più elevata e prestazioni elettriche superiori.
I condensatori al tantalio hanno ossido di tantalio come dielettrico. Si distinguono per elevata affidabilità, buone caratteristiche di frequenza, ampio intervallo di temperature di esercizio. Sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature elettroniche in cui è richiesto un alto livello di capacità in un piccolo pacchetto. Grazie ai loro vantaggi, vengono prodotti in grandi volumi per le esigenze dell'industria elettronica.
Gli svantaggi dei condensatori al tantalio includono la sensibilità all'ondulazione di corrente e alla sovratensione, nonché il costo relativamente elevato di questi prodotti.
I condensatori di potenza sono generalmente utilizzati nei sistemi ad alta tensione. Sono ampiamente utilizzati per compensare le perdite nelle linee elettriche, nonché per migliorare il fattore di potenza inimpianti elettrici industriali. Prodotto con pellicola di propilene metallizzato di alta qualità con una speciale impregnazione con olio isolante non tossico.
Può avere una funzione di autorigenerazione per i danni interni, che conferisce loro ulteriore affidabilità e ne aumenta la durata.
I condensatori in ceramica hanno la ceramica come materiale dielettrico. Sono caratterizzati da funzionalità ad alta tensione operativa, affidabilità, basse perdite e basso costo.
La gamma di capacità varia da pochi picofarad a circa 0,1 uF. Attualmente sono uno dei tipi di condensatori più utilizzati nelle apparecchiature elettroniche.
I condensatori in mica argento hanno sostituito gli elementi in mica precedentemente diffusi. Presenta elevata stabilità, alloggiamento sigillato e grande capacità per unità di volume.
L'ampio uso di condensatori argento-mica è ostacolato dal loro costo relativamente elevato.
I condensatori in carta e metallo-carta hanno piastre realizzate con un sottile foglio di alluminio e come dielettrico viene utilizzata carta speciale impregnata con un dielettrico solido (fuso) o liquido. Sono utilizzati nei circuiti a bassa frequenza di dispositivi radio ad alte correnti. Sono relativamente economici.
A cosa serve un condensatore
Ci sono un certo numero diesempi dell'uso di condensatori per un'ampia varietà di scopi. In particolare, sono ampiamente utilizzati per la memorizzazione di segnali analogici e dati digitali. I condensatori variabili vengono utilizzati nelle telecomunicazioni per regolare la frequenza e sintonizzare le apparecchiature di telecomunicazione.
Un tipico esempio della loro applicazione è l'uso negli alimentatori. Lì, questi elementi svolgono la funzione di livellare (filtrare) la tensione rettificata all'uscita di questi dispositivi. Possono anche essere utilizzati nei moltiplicatori di tensione per generare tensioni elevate molte volte la tensione di ingresso. I condensatori sono ampiamente utilizzati in vari tipi di convertitori di tensione, gruppi di continuità per apparecchiature informatiche, ecc.
Spiegando cos'è un condensatore, non si può non dire che questo elemento può anche fungere da eccellente deposito di elettroni. Tuttavia, in re altà, questa funzione presenta alcune limitazioni dovute all'imperfezione delle caratteristiche isolanti del dielettrico utilizzato. Tuttavia, il condensatore ha la capacità di immagazzinare energia elettrica per un periodo piuttosto lungo quando è scollegato dal circuito di carica, quindi può essere utilizzato come fonte di alimentazione temporanea.
A causa delle loro proprietà fisiche uniche, questi elementi hanno trovato un uso così diffuso nell'industria elettronica ed elettrica che oggi è raro che un prodotto elettrico non includa almeno uno di questi componenti per nessuno scopo.
Riassumendo, possiamo affermare che il condensatore lo èuna parte inestimabile di un'enorme varietà di dispositivi elettronici ed elettrici, senza i quali ulteriori progressi nella scienza e nella tecnologia sarebbero impensabili.
Ecco cos'è un condensatore!
