Condensatore

Il condensatore è un componente elettrico che immagazzina l'energia in un campo elettrostatico. Idealmente è un componente che può mantenere la carica e l'energia accumulata all'infinito, nella realtà, a causa di fattori di perdita dovuti alla presenza di resistenze parassite, la carica viene rilasciata con legge a decadimento esponenziale regolata da una costante di tempo caratteristica del componente. Vengono comunemente impiegati in ambienti industriali e civili per compensare gli effetti induttivi degli avvolgimenti dei motori elettrici; in ambito elettronico viene per lo più usato come filtro di segnale.

Tipi di condensatori

Principio di funzionamento

Il condensatore piano ideale è costituito da due armature di materiale conduttore separate da un isolante (dielettrico). Le armature vengono poste ad una certa differenza di potenziale mediante il collegamento in parallelo ad un generatore, e dopo una fase iniziale di movimento , le cariche elettriche si addensano e si depositano sulle armature.

Un condensatore svolge quindi la funzione di "magazzino" di cariche, che è in grado di restituire al sistema in caso di necessità.

Principio di Funzionamento

Le armature sono sempre strati metallici, mentre il dielettrico può essere formato da carta, plastica, ceramica, e addirittura aria. 

Il disegno indica il percorso della corrente ai capi di un condensatore:  quando viene collegata una tensione continua ai suoi capi, gli elettroni (cariche negative) corrono verso la piastra Y(-) per raggiungere la piastra X(+), ma dato che non potranno mai raggiungerla per la presenza del dielettrico, il condensatore si carica; scollegando poi l'alimentazione, il condensatore rimmarrà polarizzato finché non si collegherà un carico ai suoi capi che ne assorbirà la corrente.

Tipi di condensatori

I condensatori si differenziano tra loro a seconda del materiale con cui sono costruiti, ne esistono per questo vari tipi:

• I condensatori con dielettrico di carta, oggi in disuso.
  


• I condensatori con dielettrico di plastica, prodotti fino a capacità di qualche µF e per tensioni di lavoro fino a 1000 V; sono adatti per l'impiego in bassa frequenza.
  

Tipi di condensatori

• Condensatori ceramici, adatti all'uso in RF


• Condensatori elettrolitici e al tantalio, impiegati negli stadi alimentatori e come livellatori di tensione o riduttori di ripple.
  

Unità di misura

L' unità di misura di un condenatore è il Farad F (da Michael Faraday), ma dato che il Farad è un' unità di misura molto grande, i valori dei condensatori comunemente utilizzati in elettronica si esprimono in microfarad (µF), nanofarad (nF), o picofarad (pF), ed il loro simbolo elettrico varia a seconda del tipo di condensatore.

Multipli e sottomultipli

picofarad      (pf = 1*10^-12 F)
nanofarad    (nF = 1*10^-9 F)

microfarad  (µF = 1*10^-6 F)

1 nF  = 1.000 pF = 0.001 µF

1 µF = 1000 nF = 1000000 pF

Collegamento serie

Il collegamento in serie di due o più condensatori avviene secondo lo schema seguente:

La capacità totale vista ai capi della serie è inferiore a quella del valore del singolo componente di valore minore:

Collegamento parallelo

Il collegamento in parallelo di due o più condensatori avviene secondo lo schema seguente:

La capacità totale vista ai capi del parallelo è superiore a quella del valore del singolo componente di valore maggiore:

Diodo a giunzione PN

Il diodo, il cui simbolo elettrico è visibile sotto, è il più semplice componente a semiconduttore, chiamato anche diodo a giunzione, il cui funzionamento è permesso grazie alla presenza di una giunzione P-N, che permette il flusso della corrente in una sola direzione e blocca quella nel verso opposto.  La direzione di flusso consentita è impressa nel simbolo stesso.

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento si basa sulla capacità di trasferimento di elettroni dalla zona P alla zona N, (chiamato fenomeno di diffusione), in condizioni di opportuna  polarizzazione (polarità e valore di tensione) applicata ai suoi capi.  Se la polarizzazione è diretta (ddp positiva sul semiconduttore P rispetto a N), oltre un certo valore di tensione (soglia o ginocchio) il diodo si "chiude" e permette il passaggio di corrente elettrica nel circuito. Se la polarizzazione è inversa, il diodo rimane aperto e non consente il passaggio di corrente.

Utilizzo del diodo

I diodi sono utilizzati in elettronica come raddrizzatori di tensione, rivelatori, stabilizzatori (zener), ecc... in virtù della loro caratteristica non lineare (a differenza di altri componenti).

Diodo LED

Il diodo LED (Light Emitting Diode), è un diodo classico ad emissione di luce, il cui funzionamento è identico a quello del diodo a giunzione P-N. Possono essere polarizzati direttamente con una tensione compresa tra 1.5V e 3.2V (dip. caratteristiche del diodo), a seconda della lungheza d'onda emessa. Le correnti che possono attraversare il LED  sono comprese tra 10 e 30 mA; la corrente produce l'emissione di una luce che assume diverse colorazioni, a seconda del tipo di materiale usato per il drogaggio.

Diodo LED

Questo è il suo simbolo circuitale:

Risorse utili

http://www.elettronicaincorso.it