Un condensatore è un componente elettrico che immagazzina energia in un campo elettrico. Il dispositivo è costituito da due piastre metalliche separate da un dielettrico o isolante. Quando viene applicata una tensione continua ai suoi terminali, il condensatore assorbe una corrente e continua a caricarsi fino a quando la tensione ai terminali è uguale all'alimentazione. In un circuito CA in cui la tensione applicata cambia continuamente, il condensatore viene continuamente caricato o scaricato a una velocità dipendente dalla frequenza di alimentazione.
I condensatori vengono spesso utilizzati per filtrare la componente CC in un segnale. A frequenze molto basse, il condensatore si comporta più come un circuito aperto, mentre ad alte frequenze il dispositivo si comporta come un circuito chiuso. Quando il condensatore si carica e si scarica, la corrente è limitata dall'impedenza interna, una forma di resistenza elettrica. Questa impedenza interna è nota come reattanza capacitiva e viene misurata in ohm.
Qual è il valore di 1 Farad?
Il farad (F) è l'unità SI della capacità elettrica e misura la capacità di un componente di immagazzinare carica. Un condensatore da un farad immagazzina un coulomb di carica con una differenza di potenziale di un volt ai suoi terminali. La capacità può essere calcolata dalla formula
C=\frac{Q}{V}
doveCè la capacità in farad (F),Qè la carica in coulomb (C), eVè la differenza di potenziale in volt (V).
Un condensatore delle dimensioni di un farad è piuttosto grande in quanto può immagazzinare molta carica. La maggior parte dei circuiti elettrici non avrà bisogno di capacità così grandi, quindi la maggior parte dei condensatori venduti sono molto più piccoli, in genere nella gamma pico, nano e micro farad.
La calcolatrice da mF a μF
Convertire millifarad in microfarad è un'operazione semplice. È possibile utilizzare un calcolatore online da mF a μF o scaricare un grafico di conversione dei condensatori in pdf, ma risolvere matematicamente è un'operazione facile. Un millifarad equivale a 10-3 farad e un microfarad è 10-6 farad. Convertire questo diventa
1\text{ mF} = 1\times 10^{-3}\text{ F} = 1 \times (10^{-3}/10^{-6})\text{ μF} = 1 \times 10 ^3\testo{ μF}
Si può convertire picofarad in microfarad allo stesso modo.
Reattanza capacitiva: la resistenza di un condensatore
Quando un condensatore si carica, la corrente che lo attraversa rapidamente ed esponenzialmente scende a zero fino a quando le sue armature non sono completamente cariche. Alle basse frequenze, il condensatore ha più tempo per caricarsi e far passare meno corrente, con conseguente minor flusso di corrente alle basse frequenze. A frequenze più elevate, il condensatore impiega meno tempo a caricarsi e scaricarsi e ad accumulare meno carica tra le sue armature. Ciò si traduce in più corrente che passa attraverso il dispositivo.
Questa "resistenza" al flusso di corrente è simile a un resistore, ma la differenza cruciale è la resistenza di corrente di un condensatore - la reattanza capacitiva - che varia con la frequenza applicata. All'aumentare della frequenza applicata, la reattanza, misurata in ohm (Ω), diminuisce.
Reattanza capacitiva (Xc)è calcolato con la seguente formula
X_c=\frac{1}{2\pi fC}
doveXcè la reattanza capacitiva in ohm,fè la frequenza in Hertz (Hz), eCè la capacità in farad (F).
Calcolo della reattanza capacitiva
Calcola la reattanza capacitiva di un condensatore da 420 nF alla frequenza di 1 kHz
X_c=\frac{1}{2\pi \times 1000\times 420\times 10^{-9}}=378.9\Omega
A 10 kHz, la reattanza del condensatore diventa
X_c=\frac{1}{2\pi \times 10000\times 420\times 10^{-9}}=37,9\Omega
Si può notare che la reattanza di un condensatore diminuisce all'aumentare della frequenza applicata. In questo caso, la frequenza aumenta di un fattore 10 e la reattanza diminuisce di una quantità simile.