Su cosa dipende la capacità di un condensatore?

Su cosa dipende la capacità?

La capacità (C) di un condensatore dipende da diversi fattori principali:

Area delle armature (A):

La capacità aumenta con l'area delle armature. Armature più grandi possono contenere una maggiore carica.

Matematicamente, questo è espresso come C∝A.

Separazione delle armature (d):

La capacità diminuisce man mano che aumenta la distanza tra le armature. Una distanza minore consente un campo elettrico più forte, permettendo il deposito di una maggiore carica.

Matematicamente, questo è espresso come C∝ 1/d .

Costante dielettrica (ε):

La costante dielettrica (anche nota come permittività relativa o costante dielettrica) del materiale tra le armature influenza la capacità. Una costante dielettrica più alta risulta in una capacità maggiore. La costante dielettrica è un numero adimensionale che indica la capacità del materiale di immagazzinare energia elettrica rispetto al vuoto. Matematicamente, questo è espresso come C∝ε.

Combinando questi fattori, la capacità di un condensatore a placche parallele può essere espressa dalla formula:C=εrε0A/d

dove:

• $\mathrm{<br>}$C è la capacità, misurata in farad (F).

• ${\mathrm{<br>}}_{}$εr è la costante dielettrica relativa del materiale.

• ${\mathrm{<br>}}_{}$ε0 è la permittività del vuoto, approssimativamente  $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">8.854</span>}<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\times </span>\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">1</span>}{\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">0</span>}}^{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">-</span>\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">12</span>}}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">\hspace{0.17em}</span>}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">F/m</span>}$8.854×10−12F/m.

• A è l'area delle armature, misurata in metri quadrati (m²).

• $\mathrm{<br>}$d è la separazione tra le armature, misurata in metri (m).

Esempio

Consideriamo un condensatore a placche parallele con un'area di placca di $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">0.01</span>}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">\hspace{0.17em}</span>}{\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">m</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">2</span>}}$0.01m2, una separazione di placca di $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">0.001</span>}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">\hspace{0.17em}</span>}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">m</span>}$0.001m, e un materiale dielettrico con una costante dielettrica relativa di 2. La capacità di questo condensatore può essere calcolata come segue:

Quindi, la capacità di questo condensatore è 177.08 picofarad (pF).