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| Lezione 3 - Il Condensatore | HOME CORSI |
Il condensatore è un dispositivo tecnologico (Creato dall'uomo) fisicamente definito,abilitato a immagazzinare un determinato quantitativo di cariche elettriche. Le cariche elettriche si definiscono elettrostatiche o POTENZIALE perchè rimane fra le strutture interne (ARMATURE) del condensatore nel tempo e cioè fino a quando la stessa non viene prelevata. Quando la carica elettrica non rimane nel tempo, significa che le strutture interne (ARMATURE) sono in perdita od addirittura in corto a causa del tipo di isolante deteriorato o dello spessore modificato. La carica elettrica immagazzinata da un condensatore è determinata dalla sua struttura interna. Il condensatore pertanto è un CAPACITORE ELETTRICO e il suo potenziale può fornire TENSIONE e CORRENTE. Il condensatore di solito ha un involucro esterno molto robusto (Come le Pile,Batterie,ecc) e di materiale isolante; il tutto a prova di tenuta atto cioè a contenere (Resistere) la CAPACITA' del POTENZIALE ELETTRICO che si va a creare fra le ARMATURE poste nel suo interno. Nell'interno di ogni condensatore vi sono sempre due componenti METALLICHE (Armature) isolate fra di loro da materiali coibenti (ISOLANTI) che costituiscono il DIELETTRICO del condensatore capace di garantire un assoluto isolamento rapportato alla tensione che lo stesso deve immagazzinare. Le DUE componenti metalliche interfacciate fra loro in modo uniforme (Armature, Piastre metalliche, Fettuccie metalliche, Fasce di carta stagnola conducente, ecc) si esprimono in lunghezza, larghezza ed equidistanza. La Lunghezza e la Larghezza dei due componenti metallici determinano la SUPERFICIE complessiva delle armature mentre l'equidistanza uniforme delle piastre o armature determina lo spessore e cioè l'ISOLAMENTO. Le grandezze fisiche delle due armature di un condensatore e lo spessore dell'isolamento viene ricavato da apposite formule onde stabilire la tensione massima di lavoro e la CAPACITA'. Su ogni condensatore normalmente, vengono scritte le proprie caratteristiche tecniche purtroppo non sempre chiare o leggibili. I CONDENSATORI, IN GENERALE, HANNO DUE SOLI TERMINALI. Se ad un condensatore viene applicata una tensione diversa da quella prevista (TENSIONE CONTINUA VOLT.DC. = + oppure TENSIONE ALTERNATA ) o maggiore di quella indicata, questo si riscalderebbe immediatamente fino a scoppiare con grave pericolo sia per l'operatore e sia per le persone che potrebbero stare vicino. Due piastre metalliche di superficie grande o piccola - interfacciate uniformemente fra loro ed isolate ad aria, non a contatto di altri corpi metallici, costituiscono un primordiale condensatore di indeterminata capacità. Tale condensatore "primordiale" se costituito da grandi superfici, oltre a potersi caricare attraverso apposito potenziale elettrico esterno, potrebbe anche caricarsi autonomamente attraverso l'assorbimento di masse elettriche statiche contenute casualmente nell'aria. Pertanto potrebbe essere anche pericoloso. Ecco perchè tutte le superfici metalliche, ringhiere metalliche, pali metallici, coperture e ripari metallici, ecc, vanno messi (Collegati) sempre a TERRA (MASSA). I condensatori, in generale, si dividono in DUE GRANDI FAMIGLIE: - CONDENSATORI PER CORRENTI CONTINUE (VOLT.DC.); - CONDENSATORI PER CORRENTI ALTERNATE (VOLT.AC.). L'ISOLAMENTO dei condensatori può essere costituito da : A R I A - C A R T A ISOLANTE - PLASTICA - M I C A - C E R A M I C A - O L I O CHIMICO - OSSIDO DI TANTALIO. Ecco a Voi le forme più comuni de condensatori esistenti in commercio. -CONDENSATORI A CAPACITA' VARIABILE ISOLATI AD ARIA. Da sinistra: alto isolamento - medio isolamento - basso isolamento. Notate come le lamine del campo rotante siano equidistanti dal campo fisso.  -CONDENSATORI ISOLATI IN POLIESTERE(PLASTICA).Hanno forme geometriche molto diverse.  -COMDENSATORI ISOLATI IN CERAMICA.Tali condensatori possono essere a bassa tensione e anche ad altissima tensione.   Sono in grado di compensare (Aggiungere) altre capacità esistenti oppure usati in altri settori dell'elettronica come per esempio oscillatori o apparecchi di misurazione. La prima figura a sinistra è il simbolo di tali compensatori.  -CONDENSATORI ELETTROLICI. Questi condensatori isolati da un Gel particolare si distinguono da tutti gli altri perchè sono POLARIZZATI nel senso che i loro DUE terminali sono IRREVERSIBILI e cioè uno avrà una polarità esclusivamente POSITIVA + e l'altro avrà una polarità esclusivamente NEGATIVA -. Solitamente il terminale più lungo rappresenta il Polo Positivo.Molto usati nell'elettronica in generale.  A studiare a fondo la capacità e cioè la potenzialità dei condensatori nonchè porre le prime formule matematiche per la costruzione di un condensatore fu l'eminente scienziato M. FARADAY (1791 - 1867). Egli, oltre a stabilire che la carica di un COULOMB assume il potenziale di un Volt, costruì una scala di valori per la misurazione della capacità di un condensatore e cioè l'unità di misura. Poi, col tempo, altri scienziati - in suo onore e memoria, chiamarono questa unità di misura F A R A D . Per fare però un condensatore da Un FARAD, non basterebbe un piazza od un palazzo.Proprio per questo motivo furono adottati i seguenti sottomultipli : P I C O F A R A D = 1 (Si scrive pF); NANOFARAD = 1.000 pF.(Si scrive nF); MICROFARAD = 1.000.000 di pF.(Si scrive mF).- E 1 pF., cosa vuol dire? Domanderete Voi. Ebbene 1 vuol significare che un pF è Millemiliardi più piccolo del FARAD. La quantità di cariche elettriche immagazzinate da un condensatore è direttamente proporzionale allla DIFFERENZA DI POTENZIALE (DDP) applicata sulle ARMATURE(Piastre metalliche) del condensatore attraverso i suoi DUE terminali. La quantità di cariche Q (COULOMB) e la Differenza di Potenziale espressa in V (VOLT) si concreta in: Q = K x V Dal risultato che si ha in K x V si ha la grandezza numerica a cui viene dato il nome CAPACITA'. Infatti: C = G : V La capacità pertanto è il rapporto fra la quantità di cariche elettriche immagazzinate (Q) e la differenza di potenziale (V) occorsa per la stessa carica del condensatore. Poichè però Q va espresso in Coulomb e in V (Volt), verrebbe fuori una capacità immensa. Ecco quindi la necessità per gli usi elettrici ed elettronici di fare uso esclusivamente dei sottomulptipli del FARAD già indicati. Nella costruzione di un condensatore - come già accennato in precedenza - hanno valenza i seguenti componenti: Tipo del Dielettrico (Isolante) - Distanza delle armature - Superficie delle armature. Ricordate sempre: -il tipo di dielettrico e la distanza delle armature determinano i VOLT massimi di lavoro di un condensatore. Più le armature si distanziano, più VOLT possono essere applicati; Le armature, o piastre lamellari, ecc, o più precisamente la SUPERFICIE complessiva sarà grande, tanto più elevata sarà la sua CAPACITA'.   Ogni condensatore riporta scritta la propria capacità, la propria tensione di lavoro, la tolleranza se indicata nonchè se è destinato per la corrente continua (DCV) o per quella alternata (ACV). Come già scritto,le caratteristiche di cui sopra. sono molto spesso indecifrabili. Per questo motivo esistono i seguenti codici di lettura: - Codice Americano. Fra 1 e 8,2 pF al posto della virgola compare un punto. Fra 10 pF e 820 pF viene si scritto il valore ma non è seguito dalla sigla pF. Fra !.000 pF 820.000 pF, non viene utilizzata l'unità di misura pF ma quella nF(Microfarad). Pertanto se vedrete: .0013 - .2 - .03 - .82 , dovrete leggere: 0,0013 microfarad - 0,02 microfarad - 0,2 microfarad - 0,03 microfarad - 0,82 microfarad. - Codice Europeo Fra 1 pF e 8,2pF, la virgola viene sostituita con la lettera p. Fra 10 pF e 82 pF non si riporta la sigla pF. Fra 100 pF e 820 pF, viene utilizzata l'unità di misura nF (Nanofarad) ponendo avanti al valore scritto la sigla n. Fra 1.000 pF e 8.200 pF, la lettera n posta dopo il numero indica una virgola. Fra 10.000 pF e 820.000 pf, la lettera n viene messa sempre dopo il numero e sta ad indicare che la misura è espressa in nanofarad. -Codice Tedesco Anche qui, altro "Rompicapo...." In Germania le fabbriche di condensatori preferiscono applicare per le capacità fra 1.000 pF e 8.200 pF, l'unità di misura microfarad ponendo davanti al numero la lettera U o la lettera M in modo minuscolo. Pertanto, se sul condensatore appaiono - per esempio - le scritte u0012 - u01 o u1 oppure u 82 dovrete leggere rispettivamente: 0,0012 microfarad - 0,01 microfarad - 0,1 microfarad - 0,82 microfarad. -Codice Asiatico Fra 1 pF e 82 pF non viene riportata la sigla pF. Fra 100 pF e 820 pF ,l'ultimo zero viene sostituito con il numero 1 che sta a significare che al numero indicato bisogna aggiungere uno zero. Fra 1.000 pF e 8.200 pF, gli ultimi due zeri non vengono riportati ma viene riportato il numero 2 che sta a significare al numero indicato bisogna aggiungere due zeri. Fra 10.000 e 82.000 pF, non vengono riportati gli ultimi tre zeri ma vie riportato il numero 3. Ciò sta a significare che al numero indicato bisogna aggiungere 3 zeri. Se compare il n.4, significa che bisogna aggiungere 4 zeri al numero indicato.questo avviene fra 100.000 pF e 820.00 pF. -Tolleranze e tensioni di lavoro. Su questo argomento sembra non esserci confusione. In tutti i condensatori possono comparire le seguenti lettere: M - K - J . Queste tre lettere stanno ad indicare la TOLLERANZA che è la seguente: M = Tolleranza inferiore al 20%; K = Tolleranza al 10% ; J = Tolleranza al 5%. Dopo una di queste tre lettere, compaiono due o più numeri che indicano la TENSIONE DI LAVORO. Se, per esempio, leggete 100, significa che la tensione di lavoro è 100 VOLT DC. Se invece leggete 450 V.AC. significa che la sua tensione di lavoro massima è di 450 VOLT CORRENTE ALTERNATA. Se, infine, leggete 3,5K, significa che la tensione massima di lavoro è di 3.500 Volt. La figura qui a fianco cerca di far comprendere come funziona un condensatore in corrente continua od in corrente alternata.  Alcuni condensatori (Altro rompicapo......!) non riportano nessuna scritta o valore numerico ma sono colorati in modo strano con delle fascie di vario colore. Per questi condensatori esiste un Codice. Ad ogni colore -secondo il posizionamento - corrisponde un valore numerico. I colori vanno letti dal basso - lato terminali - verso l'alto. La prima fascia di colore esprime il primo numero. la seconda fascia di colore esprime il secondo numero. La terza fascia è il moltiplicatore e cioè indica quanti zeri bisogna aggiungere. La quarta fascia indica la tolleranza in percentuale. La quinta fascia, se esiste, indica la tensione di lavoro. Una fascia di altezza doppia, indica due numeri uguali.   Per cercare di semplificarvi la vita con il valore dei condensatori, ecco delle raffigurazioni che meditandole bene, potrebbero aiutarvi molto.    CONDENSATORI CERAMICI Tabella delle Temperature Massime:  - G L I A S T E R O I D I - E' REALTA' E NON FANTASCIENZA. Solo a guardare un poco il nostro Satellite LUNA, ci si accorge che la sua superficie è cosparsa completamente da CRATERI (Una specie di groviera) alcune volte anche l'uno sull'altro. Questa situazione sta a dimostrare che la caduta o l'attrazione di asteriodi entrati casualmente nel campo gravitazionale di un satellite o di un pianeta, è un fatto assolutamente normale e non precludibile. L'elemento che ci distrae da questi fenomeni disastrosi è il TEMPO. Noi misuriamo il nostro tempo rapportandolo al Movimento di Rotazione del nostro Pianeta su se stesso ed a quello di Rivoluzione attorno al Sole. Su questi parametri, Rotazione e Rivoluzione, non siamo in grado di stabilire il TEMPO COSMICO e quindi una, due, tre o quattro o anche più generazioni di umani possono passare tra una caduta di un asteroide e l'altra. E' questo il fatto che solitamente ci fa dimenticare o sottovalutare o addirittura banalizzare il grave pericolo. Se vivessimo nel Tempo Cosmico (Impossibile) allora SI' saremmo in grado di vedere (Vedere = Soffrire o Morire però) la caduta di asteroidi molto frequentemente. Anche la Terra presenterebbe la stessa conformità della Luna se non avesse l'Atmosfera, la Vegetazione , l'Acqua , il Vento, piogge, Cambiamenti climatici, ecc. che hanno favorito la cancellazione dei segni (Crateri) provocati da piccoli e medi asteroidi caduti nel passato. Nella SIBERIA - Regione di TUNGUSKA - anno 1908 -precipitò un piccolo meteorite. Ebbene,quella regione - grande pressappoco come il LAZIO fu completamente devastata. Fortuna volle che questa regione fosse completamente disabitata. Non è vero che tutti i meteoriti possono essere avvistati e individuati in tempo utile per porre eventuali "Rimedi". Per comprendere ciò, dovete metterVi al centro di una pianura molto vasta. Così facendo, io vi domando come fareste a individuare e a deviare un sassolino di mezzo o di un centimetro ( Proporzione) che viaggia a folle velocità contro di Voi stessi e proveniente (Ammettiamo) da una sola direzione costituita da un arco di soli 180°? Le tecnologie attuali e sicuramente quelle del futuro vicino non potrebbero risponderVi esaurientemente. Si parla di atomiche, si parla di farli esplodere attraverso satelliti radiocomandati.....forse in futuro potrebbe essere possibile.... ma anche a questo c'è il rovescio della medaglia perchè questi interventi potrebbero essere ancora più pericolosi. Pericolosi perchè a seconda della grandezza dell'asteroide e della sua costituzione materiale (Ferro, Roccia, Arenaria, ecc.),questo si potrebbe dividere in più frammenti piccoli - medi e grandi che moltiplicherebbero la sicurezza dell'attrazione terrestre e della caduta. Il " Sassolino " di cui precedentemente ho scritto, potrebbe essere uno di questi. Le prove di caduta di asteroidi sulla Terra sono innumerevoli. Basti pensare soltanto al Golfo del Messico. Conclusione: Secondo le statistiche, in questo Secolo (2.003) la probabilità della caduta di un Asteroide sulla Terra è del 20%. DateVi una regolata, perchè se un Meteorite o Asteroide - per diverse ragioni per cui è stato creato l'Universo - dovesse prendere veramente la direzione della Terra o della Luna - non ci saranno DEI, nè SANTI, nè Preghiere per farlo deviare e allontanarlo dal Campo Gravitazionale specialmente per quelli più micidiali che sono all'interno del Campo di Rivoluzione della Terra.  | |