Condensatore

Un condensatore accumula al suo interno carica elettrica che può poi rilasciare in un circuito. È formato da due facce di un materiale conduttore, separate da un materiale isolante. Quando si collega a un generatore di tensione, le cariche elettriche nell’isolante si spostano verso le facce conduttrici, che si caricano una negativamente e una positivamente. La propensione di un condensatore a caricarsi si chiama capacità, e ha come unità di misura il Farad.

Caratteristiche

Nella sua forma più semplice (condensatore piano) è costituito da due superfici piane (armature) di materiale conduttore tra cui è interposto un mezzo isolante (dielettrico). Se si collega un condensatore a un generatore di tensione, le cariche elettriche nel dielettrico si separano e si crea al suo interno un campo elettrico. Le due armature si caricano una positivamente (quella collegata al potenziale più alto) e l’altra negativamente, della stessa quantità di carica. Un condensatore quindi ha la caratteristica di immagazzinare al suo interno energia elettrica per via di un campo elettrostatico, cioè un campo generato da una distribuzione di cariche stazionaria. La quantità fisica che misura l’attitudine di un condensatore a immagazzinare carica si chiama capacità, ed è data dal rapporto tra la carica accumulata e la tensione che serve per accumularla; l’unità di misura della capacità è il Farad (F) e generalmente i condensatori di uso comune hanno capacità dell’ordine dei milionesimi di Farad, microFarad (uF).

Il condensatore in un circuito semplice

Possiamo capire il funzionamento di un condensatore costruendo un circuito semplicissimo. Carichiamo il condensatore attaccandolo per pochi secondi a una pila; stacchiamolo e colleghiamolo (con una piccola resistenza in mezzo) a un led (Light Emitting Diode) – un altro componente elettrico, che quando è attraversato da corrente emette luce; osserveremo che il led si illuminerà per qualche istante come se fosse collegato a una batteria, salvo poi iniziare ad affievolirsi fino a spegnersi man mano che il condensatore si scarica della carica che aveva precedentemente accumulato. La resistenza tra led e condensatore è posta per fare in modo che la corrente fluisca più lentamente, poiché altrimenti il condensatore si scaricherebbe molto velocemente, provocando una scintilla nel led e rischiando di bruciarlo. Naturalmente i condensatori sono parte integrante di circuiti anche molto più complessi di quello descritto, come ad esempio un circuito che serve per azionare un accelleratore di particelle. Anche all’interno di questi circuiti, non è inusuale che un condensatore si rompa, ad esempio a causa di un sovraccarico di corrente o semplicemente per l’usura dovuta all’età. In questi casi bisogna fare attenzione a sostituirlo con un altro che abbia capacità equivalente.

Non solo condensatori

Altri componenti di base di un circuito elettrico sono (Fig. 2): resistenze – materiali che determinano una caduta di potenziale quando attraversati da una corrente; induttanze – che generano un campo magnetico al passare della corrente elettrica e diodi – che permettono il flusso di corrente solo in un verso.