Domanda:
Come si carica un condensatore?
Luca M
2013-02-06 02:35:48 UTC
Ciao a tutti, aiutatemi a capire come si carica un condensatore.
Sul mio libro di fisica è spiegato così: "quando il circuito e chiuso gli elettroni si muovono grazie ad un capo elettrico mantenuto dalla batteria. Il campo sposta gli elettroni dal piatto + del condensatore al polo + della batteria, così il piatto + perdendo elettroni si carica positivamente. Il campo sposta un egual numero di elettroni dal polo - della batteria al piatto - del condensatore, il quale acquista elettroni e si carica negativamente". Liscio come l'olio, ma quindi in un circuito formato da Condensatore e Batteria, gli elettroni circolano sempre? Nel senso la carica dei piatti segue dal flusso di elettroni nel circuito, vanno dal piatto + al - e da capo, quindi il condensatore come fa ad immagazzinare carica? Scusate la lunghezza, vi ringrazio in anticipo!
Tre risposte:
anonymous
2013-02-06 03:15:56 UTC
I due "piatti del condensatore, uno con carica positiva e l'altro con carica negativa non si scambiano mai (a differenza di quanto potrebbe sembrare) direttamente le cariche tra loro, ma solo con la batteria.



Le uniche cariche che escono dalla batteria e raggiungono l'armatura (piatto) negativa sono solo elettroni.



La confusione (che è colpa anche dei libri di testo e dei docenti) nasce da questo fatto.



Quasi sempre si considera la distribuzione di cariche nelle due armature di un condensatore, come l'afflusso di tali cariche (positive e negative) provenienti dalla batteria.

Entro certi limiti un condensatore (uscendo dalla fabbrica) contiene un dielettrico (il materiale isolante posto tra le due armature +-) con una piccola carica - che si orienta verso i punti del dielettrico a maggiore carica positiva, cioè dove si concentrano atomi con difetto di elettroni, cioè ioni positivi (le batterie non erogano ioni+/protoni+ ma solo elettroni, cioè corrente), pertanto tali elettroni inizialmente contenuti nel dielettrico sono già concentrati verso il piatto "positivo".



Collegandovi la batteria, gli elettroni concentrati in prossimità del lato positivo del dielettrico, pertanto in prossimità del piatto + vengono attratti (per differenza di potenziale posseduta dalla batteria, detta anche Forza Elettro Motrice) verso il polo + della batteria accentuando la differenza di polarità tra i due piatti... conseguentemente dall'elettrodo - della batteria, affluiranno elettroni verso il piatto -.



Sembra un controsenso... MA GLI ELETTRONI RESPINTI DALL'ELETTRODO - DELLA BATTERIA NON SONO ATTRATTI DAL PIATTO NEGATIVO DEL CONDENSATORE, MA DAL PIATTO POSITIVO DEL MEDESIMO E DELL'ELETRODO + DELLA BATTERIA, SINO A CHE LA DIFFERENZA DI POTENZIALE DEI DUE CAMPI ELETTRICI (BATTERIA E DIELETTRICO) SI EQUIVALE.



In sostanza, lo scambio di cariche (elettroni) non avviene mai direttamente tra i piatti - e + del condensatore (il dielettrico lo impedisce, si limita a creare una campo elettrico indotto dal campo elettrico della batteria) ma solo tra il piatto + del condensatore e l'elettrodo + della batteria e l'elettrodo - della batteria verso il piatto - del condensatore.



Nel caricamento di un condensatore, le cariche transitano solo tra piatti e elettrodi della batteria senza mai stabilire in flusso interno nel dielettrico (che funziona come un campo elettrico parallelo a quello della batteria).



Viceversa, in un circuito con passaggio continuno di corrente, il dielettrico resta sempre isolato, ma l'alternanza di cariche e ricariche avviene a ciclo continuo secondo le frequenze alternate di lavoro delle correnti in gioco nei circuiti.
?
2013-02-06 03:02:04 UTC
Temo che tu abbia scritto, e pensato, un QUINDI di troppo!



In «Liscio come l'olio, ma QUINDI in un circuito formato da Condensatore e Batteria, gli elettroni circolano sempre?» hai commesso una piccola dimenticanza che falsifica la tua deduzione.

"gli elettroni NON circolano sempre" perché, via via che s'accumulano sull'armatura negativa (con altrettante lacune su quella di fronte) fra le armature s'instaura un campo di verso contrario a quello che le sta caricando e che ne viene indebolito.

Dopo un po' di tempo (che dipende dal prodotto R*C fra la capacità C e le resistenze R del circuito di carica) le opposte differenze di potenziale si equilibrano e il processo di carica ha fine.

Vedi http://it.wikipedia.org/wiki/Carica_di_un_condensatore



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v. http://www.yanswersblogit.com/b4/2010/01/08/evita_lo_spareggio_scegli_la_miglior_risposta/
anonymous
2013-02-06 03:00:02 UTC
+2


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