Condensatore

Il condensatore è un componente elettrico passivo fondamentale, formato da due armature conduttrici separate da un mezzo dielettrico isolante. La sua funzione principale è quella di accumulare carica elettrica, e conseguentemente energia, sotto forma di campo elettrostatico.

La grandezza fisica che caratterizza il condensatore è la capacità $C$, misurata in Farad (F), definita come il rapporto tra la carica elettrica $Q$ accumulata su una delle armature e la differenza di potenziale (tensione) $V$ ai suoi capi:

$$C = \frac{Q}{V}$$

Nel caso di un condensatore piano a facce parallele di area $A$, poste a distanza $d$ e separate da un dielettrico con permittività $\varepsilon$, la capacità è calcolabile geometricamente come:

$$C = \varepsilon \frac{A}{d}$$

L’equazione caratteristica differenziale del condensatore lega la corrente $i(t)$ che vi scorre alla derivata temporale della tensione $v(t)$:

$$i(t) = C \frac{dv(t)}{dt}$$

Questa relazione evidenzia come il condensatore si comporti come un circuito aperto in corrente continua (a transitorio esaurito, in cui $dv/dt = 0$) e offra una reattanza capacitiva pari a $X_C = \frac{1}{\omega C}$ in regime sinusoidale, rendendolo essenziale nei filtri di frequenza, negli oscillatori, e per il rifasamento nelle reti di distribuzione elettrica. L’energia immagazzinata è pari a $E = \frac{1}{2} C V^2$.