Calcolatore di Capacità Elettrica
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Che cos'è la capacità elettrica?Equazione della capacità elettricaCome si usa questo calcolatore di capacità dei condensatoriE adesso?FAQQuesto calcolatore di capacità elettrica è uno strumento utile quando si progetta un condensatore piano. Questo tipo di condensatore è costituito da due lastre conduttrici piane parallele, chiamate anche armature, separate da un dielettrico, cioè un isolante elettrico, che può essere polarizzato. Continua a leggere se vuoi scoprire cos'è la capacità elettrica e imparare a calcolarla usando l'equazione della capacità elettrica.
💡 Stai lavorando con un condensatore sferico? Dai un'occhiata al calcolatore della capacità del condensatore sferico 🇺🇸!
Che cos'è la capacità elettrica?
La capacità elettrica è la capacità di un oggetto di immagazzinare una carica elettrica; pensa per esempio alla capacità di un condensatore. La sua capacità dipende solo dalla sua struttura e dalla scelta del dielettrico tra le lastre. Nella maggior parte dei casi, non dipende dalla differenza di potenziale o dalla carica immagazzinata sulle lastre.
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Equazione della capacità elettrica
Come si calcola quindi la capacità elettrica? Devi utilizzare la seguente formula:
dove:
- — Capacità elettrica, misurata in farad (simbolo: F);
- — Permettività elettrica del dielettrico, una misura della resistenza, espressa in farad per metro;
- — Area in cui le lastre si sovrappongono; e
- — Distanza tra le lastre.
La permittività elettrica dipende dal materiale dielettrico utilizzato. Per impostazione predefinita, questo calcolatore di capacità elettrica utilizza il valore di , che è la permittività elettrica nel vuoto. Se desideri modificare questo valore, clicca sull'apposito campo e inserisci il valore desiderato.
💡 Un picofarad (pF) equivale a 10⁻¹² farad.
Come si usa questo calcolatore di capacità dei condensatori
Per utilizzare questo calcolatore di capacità elettrica, segui i seguenti passaggi:
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Determina il materiale che verrà utilizzato come dielettrico tra due lastre. In questo esempio, utilizzeremo il vuoto;
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Una volta deciso il materiale, scopri la sua permittività. Per il vuoto, il valore è di ;
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Scegli l'area in cui le lastre si sovrappongono. Prendiamo un'area di ;
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Misura la distanza tra le lastre. Supponiamo che sia di ; infine
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Inserisci tutti i valori nel calcolatore di capacità elettrica. Il calcolatore troverà la capacità del condensatore per te! Nel nostro esempio, questa è pari a . Per conoscere le altre unità di misura della capacità elettrica, consulta il nostro convertitore di capacità elettrica 🇺🇸.
Puoi verificare la correttezza dei calcoli con l'equazione della capacità elettrica.
E adesso?
Una volta calcolata la capacità elettrica di un singolo condensatore piano, puoi collegare quest'ultimo ad altri condensatori in serie o in parallelo. È abbastanza facile calcolare la capacità totale di un sistema di questo tipo:
- I condensatori in serie seguono le stesse regole dei resistori in parallelo; mentre
- I condensatori in parallelo seguono le stesse regole dei resistori in serie.
Naturalmente abbiamo degli strumenti che possono fare al caso tuo — dai un'occhiata all calcolatore per condensatori in serie 🇺🇸 e al calcolatore per condensatori in parallelo 🇺🇸.
Che cos'è la capacità elettrica?
La capacità elettrica è la proprietà di un oggetto o di un dispositivo di conservare la carica elettrica. La capacità mette in relazione la carica e il potenziale. La capacità elettrica di un oggetto dipende esclusivamente dalla sua struttura e dalla sua posizione rispetto ad altri oggetti. Maggiore è la capacità di un condensatore, maggiore è la carica che esso può immagazzinare.
Possiamo immaginare che l'inverso della capacità elettrica agisca come la costante elastica mentre la carica agisce come la massa. Seguendo questa analogia, la tensione ha il ruolo di forza.
Come si calcola la capacità elettrica di un condensatore piano?
Per calcolare la capacità di un condensatore di piano con lastre parallele:
- Supponi che le lastre abbiano dimensioni identiche e identifica la loro area, A;
- Misura la distanza tra le lastre, d;
- Trova la permettività elettrica, ε, del dielettrico, che è il materiale che si trova tra le lastre; infine
- Usa la formula C = ε × A/d per trovare la capacità elettrica, C, cioè la capacità del condensatore.
Qual è la capacità elettrica di due lastre con A = 1 m² a 1 mm?
Supponendo che le lastre siano nel vuoto, la capacità elettrica di un condensatore con due lastre con aree uguali a 1 m² a una distanza d = 1 mm è di 8,854 nF. Per trovare questo risultato, segui questi passaggi:
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Converti la distanza in metri: 1 mm ≡ 0,001 m;
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Dividi l'area per la distanza: 1 m²/0,001 m = 1000 m; infine
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Moltiplica il risultato del punto 2 per la permettività elettrica del vuoto, ε0 = 8,854 × 10-12 F/m:
C = 1000 m - 8,854 × 10-12 = 8,854 × 10-9 F = 8,854 nF.
Qual è la differenza tra condensatore e capacità elettrica?
I condensatori sono componenti elettronici passivi in grado di mantenere e rilasciare carica elettrica. Sono simili alle batterie ma funzionano grazie alla fisica piuttosto che alla chimica. I condensatori possono agire come filtri sui segnali elettrici (come in un circuito RC) per creare grandi impulsi di corrente, ma hanno anche molte altre applicazioni.
La capacità elettrica è la proprietà fisica utilizzata dai condensatori per immagazzinare la carica elettrica. La struttura e i dettagli di fabbricazione di un condensatore determinano in modo univoco la sua capacità elettrica. La capacità elettrica è misurata in farad.