Concetti Chiave
- La rigidità dielettrica è il limite del campo elettrico applicabile a un materiale senza causare una scarica elettrica.
- L'ionizzazione in un dielettrico avviene quando un campo elettrico elevato strappa elettroni, trasformando l'isolante in un conduttore.
- La capacità elettrica di un conduttore misura la sua abilità di accumulare carica e dipende dalle sue proprietà geometriche e fisiche.
- La formula della capacità elettrica è C=Q/V, dove C è in Farad, un'unità grande spesso sostituita dal microfarad.
- I condensatori elettrici, formati da due piastre, aumentano la carica accumulabile e la loro capacità dipende dal dielettrico e dalla superficie delle armature.
La rigidità dielettrica è il massimo valore del campo elettrico che può essere applicato a un materiale senza che in esso si generi una scarica elettrica. Infatti non è possibile caricare un conduttore illimitatamente. Aumentando la densità di carica su di esso, aumenta il campo elettrico e se questo supera un certo valore può produrre effetti di ionizzazione del mezzo non conduttore (dielettrico) nel quale il conduttore è immerso, dando origine a una scarica elettrica.
Ionizzazione: gli elettroni di un mezzo isolante vengono strappati dall'atomo per effetto delle forze molto elevate, prodotte dal campo. Gli elettroni strappati dal mezzo isolante annulleranno alcune cariche del conduttore.
Quando il mezzo isolante cessa di essere tale comportandosi come un conduttore si ha una scarica elettrica. Infatti essendo stato ionizzato le sue cariche si muovono se sottoposte a un campo elettrico sufficientemente elevato.
CAPACITA' ELETTRICA E CONDENSATORE ELETTRICO
Un corpo accumula cariche fino a un certo punto, dunque la capacità elettrica misura la capacità di un conduttore di accumulare cariche. Questa dipende dalle proprietà geometriche del conduttore e dalle proprietà fisiche in cui questo è immerso.
La sua formula:
- Q è la carica depositata sul condensatore
- V è il potenziale acquisito dal condensatore
L'unità di misura è il Farad che è la capacità di un conduttore il quale, ricevuta una quantità di carica di 1 C acquista la potenza di 1 V
F= Coulomb/Volt
Siccome 1 Farad è un'unità di misura molto grande mentre la capacità di cui si parla è molto piccola, si usa per convenienza il microfarad.
CAPACITA' DEI CONDENSATORI
Per aumentare la quantità di carica accumulabile su un conduttore, si sono realizzati accoppiamenti di conduttori chiamaticondensatori elettrici.
Il condensatore piano è formato da due piastre, dette armature, collegate ai poli opposti di un generatore di corrente, uno al + e uno al -. Le due armature si caricano di segno opposto dando origine a un campo elettrico uniforme.
Nella realtà si usa un cilindro poiché più compatto.
La capacità dipende dal dielettrico, dalla superficie delle armature ed è tanto più grande quanto più piccola è la densità.
Per caricare un condensatore serve energia che viene accumulata sotto forma di energia potenziale che risulta essere proporzionale linearmente alla carica.
Domande da interrogazione
- Che cos'è la rigidità dielettrica e perché è importante?
- Come si calcola la capacità elettrica di un conduttore?
- Quali fattori influenzano la capacità di un condensatore elettrico?
La rigidità dielettrica è il massimo valore del campo elettrico che un materiale può sopportare senza generare una scarica elettrica. È importante perché determina il limite di carica che un conduttore può accumulare prima che si verifichi la ionizzazione del mezzo dielettrico circostante.
La capacità elettrica di un conduttore si calcola con la formula [math]C=Q/V[/math], dove C è la capacità elettrica, Q è la carica depositata sul condensatore, e V è il potenziale acquisito. L'unità di misura è il Farad.
La capacità di un condensatore elettrico dipende dal tipo di dielettrico utilizzato, dalla superficie delle armature, e dalla densità. È maggiore quando la densità è più piccola e le armature hanno una superficie più ampia.
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