Condensatore

Il condensatore nel circuito costituisce una discontinuità nel flusso delle cariche.

E’ costituito da due conduttori (piastre) separati da un isolante.Quando una differenza di potenziale viene applicata ai capi di un condensatore si accumula carica sulle piastre separate dall’isolante. La capacità elettrica C di un condensatore è:

dove q è la carica depositata sulle piastre quando la differenza di potenziale è EA – EB.

BA EE

qC

Dal momento che: e: La corrente elettrica in un condensatore (IC) sarà:

La corrente quindi può attraversare il condensatore solo quando la differenza di potenziale ai suoi capi varia nel tempo.Il flusso di cariche non attraversa il dielettrico. Le cariche si accumulano su una piastra ed abbandonano l’altra.La capacità C del condensatore dipende dalla caratteristiche e dalle dimensioni del materiale dielettrico presente fra le piastre:

ε = costante dielettrica del materiale isolanteA = area delle piastred = distanza fra le piastre

La capacità si misura in Farad (F). Normalmente si utilizzano i suoi sottomultipli (mF - µF – nF – pF)

dt

dqI )( BA EECq

dt

EEdCI BA

C

)(

dC

A

(= d variazione istantanea; media C ΔE

) dt Δt

Collegamento di condensatori

Condensatori in serie

Condensatori in parallelo

Vari tipi di condensatori

Induttori ed induttanzeInduttore o induttanza: dispositivo utilizzabile per produrre un campo magnetico noto in una determinata regione.

Il simbolo normalmente usato è: (ricorda il solenoide)

Se la corrente circolante nelle N spire (o avvolgimenti) del solenoide in cui è presente un flusso di B dato da B è i, l’induttanza vale:

La grandezza NB è chiamata flusso concatenato all’induttanza. L’unità di misura dell’induttanza è l’henry. 1 H = 1 T m2 A-1.

Nel caso di un solenoide (indefinito) con n spire per unità di lunghezza percorso dalla corrente i, si è visto che il campo magnetico vale B = 0 i n. Il flusso concatenato vale:

e quindi l’induttanza è

E vicino al centro del solenoide l’induttanza per unità di lunghezza vale L/l=0n2A

Come nel caso della capacità, essa dipende da fattori geometrici, ed ha la generica espressione di 0 = 4 10-7 T m A-1 (o H/m) moltiplicato per una lunghezza.

i

NL B

BAnlN B lAni

inAnl

i

nlBA

i

NL B 2

00

Se due bobine (induttanze) sono molto vicine l’una all’altra, una corrente variabile nella prima creerà una f.e.m. indotta nella seconda. Per lo stesso motivo, una f.e.m. indotta apparirà anche nella prima bobina (fenomeno dell’autoinduzione). Se in una bobina varia i, in essa si genera una f.e.m. autoindotta EL.

Il verso è tale per cui la f.e.m. autoindotta EL ende ad opporsi al cambiamento che la causa:

È possibile definire una d.d.p. autoindotta ai capi di un’induttanza VL= EL. In un’induttanza reale occorre considerare, oltre a L, anche la resistenza interna del filo dell’induttanza r.

Autoinduzione

dt

diL

dt

NdLiN B

LB

E (= d

variazione istantanea)

dt

Induttanze in serie ed in paralleloInduttori in serie

(senza accoppiamento magnetico)

Per la legge di Kirchhoff delle maglie, le f.e.m. si sommano:

Per cui si ha:

Cioè:

aaa

L1 L2 L3

i

Induttori in parallelo

(senza accoppiamento magnetico)

Per la legge di Kirchhoff dei nodi, le correnti si sommano:

Per la legge di Faraday:

Da cui si ottiene:

Cioè:

L1didt

L2didt

L3didt

Ldidt

L L1 L2 L3

L Lii

aaaa

L1L2

L3E

i i1 i2 i3didt

di1dt

di2

dt

di3dt

EL

EL1

EL2

EL3

1L

1L1

1L2

1L3

=

1L

1Lii

Comportamento di resistori, induttori, condensatori

Invertitore

Condensatore

Induttore

Resistore

Lampadina

Lampadina

Lampadina

Schema

STRUMENTAZIONE ELETTRONICA DI BASE VOLTMETRO può essere analogico o digitale : misura le differenze di potenziale continue ed alternate. Va posto in parallelo al generatore. AMPEROMETRO analogico e digitale: misura le correnti continue ed alternate. In serie al generatore. OHMMETRO analogico e digitale: misura le resistenze. MULTIMETRO analogico e digitale: raggruppa i tre strumenti sopracitati in uno solo. OSCILLOSCOPIO analogico, digitale ed a memoria: visualizza su un tubo a raggi catodici l'andamento di una variabile (es. potenziale) in funzione del tempo o in funzione di un'altra variabile. Adatto alla rappresentazione di fenomeni rapidi (quello a memoria anche di quelli lenti). REGISTRATORE A CARTA : visualizza su di una striscia di carta l'andamento di una variabile (es. potenziale) in funzione del tempo o di un'altra variabile. Adatto esclusivamente alla rappresentazione di fenomeni lenti. GENERATORE DI FUNZIONI : genera segnali con forme d'onda variabili (più o meno complesse) ed in un'ampia gamma di frequenze. Le forme d'onda più comuni sono: sinusoidale, triangolare, quadra, ad impulsi, a rampa.