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:
q
C
EAEB
dove q è la carica depositata sulle piastre quando la differenza di potenziale è
EA – EB.
Dal momento che:
dq
I
dt
e:
qC
(E
E
A
B)
La corrente elettrica in un condensatore (IC) sarà:
d
(E
E
) (= d
A
B
IC
C
variazione istantanea; media
ΔE
)
La corrente quindi può attraversare il condensatore dt
solo quando la
dt
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:
C
C
A
d
ε = costante dielettrica del materiale isolante
A = area delle piastre
d = distanza fra le piastre
La capacità si misura in Farad (F).
Normalmente si utilizzano i suoi sottomultipli (mF - µF – nF – pF)
Δt
Collegamento di condensatori
Condensatori in serie
Condensatori in parallelo
Vari tipi di condensatori
Induttori ed induttanze
Induttore 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:
L
NB
i
La grandezza NB 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:
BA
N

nl
B 

N

nl
inA
2
BnlBA
0
L




n
e quindi l’induttanza è
0lA
i
i
i
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.
Autoinduzione
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:
d
(=


d
N

di
N


Li
E

 B


L
B
L
variazione
)
istantanea
dt dt
dt
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.
Induttanze in serie ed in parallelo
Induttori in serie
(senza accoppiamento magnetico)
Induttori in parallelo
(senza accoppiamento magnetico)
i
L
1
L
3
L
2
Per la legge di Kirchhoff delle maglie, le
f.e.m. si sommano:
di
di
di
di
 L1  L2  L3  L
dt
dt
dt
dt
Per cui si ha:
L  L1  L2  L3
Cioè:
L
L
i
i
E
L
1
L
3
L
2
Per la legge di Kirchhoff dei nodi, le
correnti si sommano:
i  i1  i2  i3  di  di1  di2  di3
dt dt dt dt
Per la legge di Faraday:
E
E E E
  

L
L1 L2 L3
Da cui si ottiene:
Cioè:
1 1
1
1



=
L L1 L2 L3
1

L

i
1
Li
Comportamento di resistori,
induttori, condensatori
Lampadina

Lampadina

Lampadina

Induttore
Condensatore
Invertitore
Resistore
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.