Cos'è capacità elettrica?

Capacità Elettrica

La capacità elettrica è una grandezza fisica che misura l'attitudine di un corpo a immagazzinare carica elettrica quando sottoposto a una differenza di potenziale. In termini più semplici, è la "quantità" di carica che un oggetto può contenere per ogni volt di potenziale applicato.

Definizione: La capacità (C) è definita come il rapporto tra la carica (Q) immagazzinata su un conduttore e la differenza di potenziale (V) tra i conduttori:

C = Q / V

Unità di Misura: L'unità di misura della capacità nel Sistema Internazionale (SI) è il Farad (F). Un Farad è definito come un Coulomb per Volt (C/V). Spesso si incontrano sottomultipli come il microfarad (µF = 10<sup>-6</sup> F), il nanofarad (nF = 10<sup>-9</sup> F) e il picofarad (pF = 10<sup>-12</sup> F).

Condensatori: Il componente elettronico specificamente progettato per immagazzinare energia sotto forma di campo elettrico, sfruttando la capacità, è il condensatore. Un condensatore tipico è costituito da due conduttori (armature) separati da un materiale isolante (dielettrico). La capacità di un condensatore dipende dalla geometria delle armature, dalla distanza tra esse e dalle proprietà del dielettrico.

Fattori che influenzano la capacità:

Formula per la capacità di un condensatore piano:

C = ε₀ * εᵣ * (A / d)

Dove:

  • C è la capacità
  • ε₀ è la permittività del vuoto (circa 8.854 × 10<sup>-12</sup> F/m)
  • εᵣ è la costante dielettrica relativa del materiale isolante
  • A è l'area delle armature
  • d è la distanza tra le armature

Applicazioni: La capacità e i condensatori sono elementi fondamentali in molti circuiti elettrici ed elettronici. Sono utilizzati per:

Energia immagazzinata in un condensatore:

L'energia (U) immagazzinata in un condensatore carico è data da:

U = 1/2 * C * V² = 1/2 * Q * V = 1/2 * Q² / C