CONDENSATORI
Obiettivi
1. Esercitarsi nella individuazione del valore di capacità dei condensatori
2. Esercitarsi nell'uso del tester per la misura di capacità dei condensatori
3. Verificare che la capacità totale di più condensatori in parallelo è uguale alla somma delle
singole capacità
4. Verificare che la capacità totale di più condensatori in serie è uguale all'inverso della somma
degli inversi delle singole capacità
5. Verificare che il condensatore si carica e/o si scarica in un tempo pari a circa 5 volte
la costante di tempo τ = R*C
INTRODUZIONE
I condensatori sono componenti elettronici che hanno la capacità di immagazzinare (caricare)
energia elettrica.
Essi si caricano allo stesso valore della sorgente di alimentazione; una volta raggiunta la carica essa
viene mantenuta nel tempo anche se il condensatore non è più collegato al generatore e fino a
quando i terminali non vengono collegati ad una resistenza o posti in corto-circuito.
Sia la carica che la scarica possono avvenire in un tempo prevedibile.
I condensatori sono essenzialmente costituiti da due armature metalliche isolate tra di loro.
La capacità è direttamente proporzionale alla superfice delle armature ed inversamente
proporzionale alla loro distanza, e dipende in modo direttamente proporzionale, dal valore della
costante dielettrica dell'isolante usato
L'isolante posto tra le armature viene chiamato "dielettrico" e può essere liquido, solido o gassoso.
Il tipo di dielettrico permette una prima classificazione dei condensatori.
I condensatori più usati nel campo dell'elettronica sono quelli con dielettrico aria o con dielettrico
solido.
I tipi di dielettrici solidi più usati sono: mica, ceramica, film plastico, carta.
Il valore di capacità di un condensatore (che può essere fisso o variabile), viene indicato sul corpo
del condensatore in modo chiaro per quelli di più grosse dimensioni oppure codificato con codici
vari (colori o alfanumerici).
L'unità di misura è il Farad (F) che è un valore molto grande e quindi si utilizzano quasi sempre i
sottomultipli.
Di un condensatore oltre al valore della capacità (intesa come l'attitudine ad immagazinare energia
elettrica) è importante conoscere anche la tensione di lavoro ( V L ) . La tensione di lavoro dipende dal
tipo e dallo spessore del dielettrico e rappresenta il valore di tensione massima a cui può essere
sottoposto il condensatore per funzionare correttamente. Se si supera la tensione di lavoro il
dielettrico può forarsi determinando perdite o cortocircuito tra le armature.
Molto importante, poi, è il valore di tolleranza, generalmente espressa in percentuale sul valore
nominale della capacità.
Tra i condensatori fissi un posto di grande importanza è occupato dai condensatori elettrolitici ; essi
sono condensatori che, rispetto agli altri, hanno un elevatissimo valore di capacità per unità di
volume. In questi condensatori le armature sono di alluminio o di tantalio.
Su una delle armature, che poi dovrà essere sempre collegata al potenziale positivo, viene provocata
(per dissociazione elettrolitica) la formazione di uno strato di ossido isolante dello stesso materiale e
che quindi si comporterà come dielettrico.
Tra l'armatura positiva (anodo) e l'armatura negativa (catodo) viene interposto un elettrolita molto
denso con il compito di assicurare la permanenza dello strato di ossido sull'armatura positiva.
I condensatori elettrolitici sono polarizzati e quindi possono essere usati solo in corrente continua
facendo attenzione a rispettare sempre la polarità che è indicata sul condensatore stesso.
Se un condensatore elettrolitico viene collegato al circuito con le polarità invertite può esplodere e
rappresentante quindi un pericolo. E' necessario, pertanto, fare sempre molta attenzione nel
collegare i condensatori elettrolitici.
La capacità dei condensatori, è stato già detto, dipende dal tipo di dielettrico, dalla superficie delle
armature e dalla distanza tra le armature stesse.
La formula che permette di calcolare la capacità di un condensatore tenendo conto di questi tre
parametri è la seguente:
con la superficie espressa in m2 , la distanza espressa in metri e la costante dielettrica
rappresentata da un numero puro.
ε
che è
La costante dielettrica dipende dal tipo di materiale usato come dielettrico. A titolo di esempio si
riportano i valori di "costanti dielettriche relative " di alcuni materiali, in riferimento al vuoto che
viene assunto a valore 1
ARIA
POLISTIROLO
CARTA PARAFFINATA
1,0059
2,5
2,5 ÷ 6
MICA
6,8
Pentossido di
TANTALIO
26
CERAMICA
35 ÷ 50.000
Dalla formula si evince che maggiore è il valore della costante dielettrica, maggiore è il valore di
capacità a parità di superficie e di distanza. Si evince poi che il valore della capacità è direttamente
proporzionale alla superficie e inversamente proporzionale alla distanza.
Anche i condensatori, come i resistori, possono essere collegati in serie o in parallelo al fine di
ottenere valori specifici:
ma a differenza dei resistori, la capacità equivalente totale di più condensatori in serie è uguale
all'inverso della somma degli inversi delle singole capacità:
nel caso che i condensatori in serie siano solo 2 la formula diventa:
Se i condensatori in serie hanno tutti lo stesso valore di capacità, la capacità totale equivalente è:
e comunque la capacità equivalente sarà sempre inferiore alla più piccola delle capacità che
compongono la serie.
I condensatori collegati in serie assumono tutti la stessa carica elettrica Q (espressa in Coulomb)
indipendentemente dal valore della capacità, mentre la tensione che si determina ai capi di ogni
singolo condensatore sarà inversamente proporzionale al valore di capacità del condensatore
stesso, in quanto la tensione V è data dal rapporto tra la Q e la capacità C:
La somma delle tensioni ai capi dei condensatori in serie, sarà uguale alla tensione totale applicata al
circuito:
quindi anche i condensatori possono essere usati come partitori di tensione.
I condensatori in parallelo hanno tutti applicata, ai loro capi, la stessa tensione V, mentre la carica
elettrica Q è diversa ed è direttamente proporzionale al valore delle capacità, cioé:
La carica totale Q è data dalla somma delle singole carche elettriche:
e facendo le sostituzioni avremo:
che possiamo anche scrivere in questo modo:
e quindi possiamo dire che la capacità totale è data dalla somma delle singole capacità:
e se i condensatori in parallelo hanno tutti la stessa capacità, la capacità totale equivalente sarà:
E' stato già detto che i condensatori sono componenti che hanno la capacità di "caricarsi" e che si
caricano allo stesso potenziale della tensione di alimentazione.
Il principio per cui ciò avviene è il seguente:
•
Inizialmente, a condensatore scarico, le armature sono elettricamente neutre, avendosi, su
ognuna di esse,
lo stesso numero di elettroni e di protoni
.
•
Quando il condensatore viene collegato ad un generatore di tensione continua, avviene che il
polo positivo del generatore attira elettroni dall'armatura a cui è collegato, mentre mentre
l'altra armatura attira elettroni dal polo negativo del generatore.
La carica del condensatore, intesa come d.d.p. tra le armature, aumenta man mano che si
verifica questo movimento di elettroni.
Il numero di elettroni che circolano nel circuito è inizialmente massimo per poi decrescere
man mano che il condensatore si carica.
•
•
Una volta che il condensatore si è caricato (allo stesso valore di tensione del generatore), si
avrà che sulla armatura A ci sarà mancanza di elettroni e quindi una predominanza di cariche
positive e quindi sarà a potenziale positivo, mentre sull'armatura B ci sarà predominanza di
elettroni e quindi sarà a potenziale negativo. La tensione (la carica) viene mantenuta anche se
si scollega il condensatore dall'alimentatore (nell'ipotesi di condensatore ideale, senza
perdite).
Se le armature vengono collegate tra di loro per mezzo di una resistenza, avviene la "scarica"
del condensatore, cioè avviene un riequilibrio delle cariche elettriche e la tensione scende
fino a zero (l'energia che era accumulata nel condensatore si dissipa nella resistenza R).
Durante il processo di scarica il verso della corrente (ovvero il verso del movimento degli
elettroni) è l'opposto rispetto al processo di carica, perchè gli elettroni in eccesso
sull'armatura B si sposteranno sull'armatura A fino ad avere equilibrio energetico.
Come precedentemente detto, la carica e la scarica del condensatore avviene in un tempo che può
essere previsto e che dipende dal valore (in Ohm) della resistenza in serie al condensatore e dal
valore della capacità (in Farad) del condensatore stesso.
Sperimentalmente è stato appurato che il tempo necessario affinché il condensatore si carichi al
63% della tensione che gli viene applicata è uguale al risultato del prodotto della resistenza per la
capacità.
Il risultato di tale prodotto viene chiamato " costante di tempo " e viene indicato con la lettera greca
τ (tau), e quindi:
τ=R*C
dove R è espresso in Ohm e C in Farad ed il risultato in secondi.
Sempre sperimentalmente è stato verificato che il condensatore può essere considerato carico dopo
un tempo
T = 4 ÷ 5 τ perchè dopo il primo τ si carica del 63% della tensione applicata e dopo ogni altra
costante di tempo
( τ ) si carica sempre di un ulteriore 63% , ma della differenza restante.
La carica rispetterà, all'incirca, la seguente tabella:
Tempo
% di carica
1°
τ
63 %
2°
τ
86 %
3° τ
95 %
4° τ
97 %
5° τ
99 %
Dopo il quinto τ il condensatore si può considerare carico.
Per la scarica avviene il processo inverso e cioè che dopo il primo τ il condensatore si scaricherà
del 63 %
e quindi ai suoi capi si avrà una tensione pari al 37 % del valore della tensione a cui si era caricato.
Tempo
% di scarica
Vc in % rispetto al valore di
carica
1°
τ
63 %
37 %
2°
τ
86 %
14 %
3° τ
95 %
5%
4° τ
97 %
3%
5° τ
99 %
1%
Dopo il quinto τ il processo di scarica si può considerare esaurito ed il condensatore può,
praticamente, considerarsi scarico.
I grafici che rappresentano l'andamento della carica e della scarica in un condensatore sono i
seguenti:
in essi si vede come la tensione ai capi del condensatore varia nel tempo.
Se vogliamo fare riferimento all'andamento della corrente che circola nel circuito (ricordiamoci che
nel condensatore non circola corrente), dobbiamo premettere che il suo valore massimo è limitato
dalla resistenza presente nel circuito e che quindi il valore massimo sarà:
I = Val / R
Ricordando quanto detto precedentemente, e cioè, che la corrente che circola nel circuito è
inizialmente alta (massima, limitata solo dalla resistenza) e che essa diminuisce man mano che il
condensatore si carica (perchè diminuisce la differenza di potenziale tra le armature ed i poli del
generatore), avremo i seguenti grafici:
in essi si vede che inizialmente la corrente è massima e che poi decresce man mano che il
condensatore si carica (o si scarica); è importante notare che il verso della corrente durante la
scarica è l'opposto di quello che si ha durante la carica.
•
•
•
ARGOMENTI CORRELATI
Esperimento per la verifica della carica e scarica di un
condensatore (con il cronometro)
Esperimento per la verifica della carica e scarica di un
condensatore (con l'oscilloscopio)
Tipi di condensatori
Esercitazione per la verifica della
carica e scarica di un condensatore
(con cronometro)
L'obiettivo della esercitazione è quello dello studio del transitorio di carica e scarica di un condensatore e
della rilevazione dei valori utili al tracciamento delle curve della corrente e della tensione, sia per la fase di
carica che per quella della scarica del condensatore.
Lo schema utilizzato è quello della figura che segue.
In esso si nota che l'amperometro (multimetro digitale utilizzato come amperometro) è inserito in serie al
condensatore, in modo da misurare la corrente nel circuito (sia durante la carica che durante la scarica); il
voltmetro, collegato ai capi del condensatore, misurerà la tensione ai capi dello stesso.
Per la misura del tempo si dovrà usare un cronometro, azionato manualmente.
Questo fatto (misura manuale del tempo) impone di avere una costante di tempo piuttosto elevata.
Con i valori scelti per R e per C, la costante di tempo vale 60 sec. ( τ = R*C = 60 KOhm * 1000 µF = 60 sec.
).
La prova ha carattere indicativo, senza pretese di eccessiva precisione, in quanto le letture effettuate sugli
strumenti di misura saranno piuttosto approssimate, dato che saranno effettuate a vista, cioè senza l'uso di
strumenti registratori e mentre i valori cambiano.
SVOLGIMENTO DELLA PROVA
L'esercitazione sarà eseguita realizzando il circuito su bread-board e regolando l'alimentatore ad
una tensione di 20 V.
La prova per la carica del condensatore sarà effettuata spostando il contatto del deviatore dalla
posizione B alla posizione A e rilevando, a partire da quell'istante ( t = 0 ) e per intervalli di 20
sec. fino a 300 sec. ( pari a 5 τ , tempo dopo il quale il fenomeno può essere considerato a regime)
i valori di corrente e di tensione.
Visto che bisogna leggere (e scrivere) i valori di tre strumenti di misura (amperometro - voltmetro cronometro), la prova può essere eseguita da tre persone:
•
•
•
una con il compito di spostare il deviatore, leggere il cronometro e segnalare ai compagni
quando effettuare la lettura dell' amperometro e del voltmetro;
una con il compito di leggere l'amperometro e segnare il valore letto (facendo attenzione al
segno);
infine, una terza persona che avrà il compito di leggere e segnare il valore letto sul
voltmetro;
La prova per la scarica del condensatore sarà eseguita (con il condensatore completamente
carico) spostando il deviatore nella posizione B.
Non c'è bisogno di spostare la polarità dell'amperometro se esso è digitale.
Dal nuovo istante di tempo t = 0 si andranno (come prima) a leggere ogni 20 sec. i valori di corrente
che circola nel circuito e di tensione ai capi del condensatore per un tempo totale, anche in questo
caso, di 300 sec. essendo la costante di tempo di carica uguale a quella di scarica.
I valori misurati si andranno a riportare in una tabella come quella che segue:
TRANSITORIO DI CARICA
t (s)
0
20
40
Vc (V)
................
................
................
I (microA)
................
................
................
TRANSITORIO DI SCARICA
t (s)
0
20
40
Vc (V)
................
................
................
I (microA)
................
................
................
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
................
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
................
................
................
................
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................
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................
................
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................
................
................
................
................
................
................
Con i valori ricavati si andranno poi a costruire i grafici per rappresentare gli andamenti della
tensione e della corrente
durante i transitori di carica e di scarica.
Questa esperienza può, ovviamente, essere effettuata cambiando i
valori dei componenti R e C in modo da avere una costante di tempo
diversa (modificando poi i tempi massimi di rilevazione),
come pure può essere cambiata l'ampiezza del segnale d'ingresso.
Esercitazione per la verifica della
carica e scarica di un condensatore
(con l'oscilloscopio)
Lo scopo di questa esercitazione è quello di rilevare come si comporta un circuito R-C quando
viene alimentato da un segnale ad onda quadra ( con duty-cicle del 50 % e con frequenza
variabile ), in modo da visualizzare, utilizzando l'oscilloscopio, l'andamento della carica e della
scarica in riferimento al semiperiodo del segnale applicato all'ingresso.
Si verificherà, in particolare, che il condensatore si carica completamente durante la semionda
positiva del segnale di ingresso e si scarica completamente durante la semionda successiva solo se
si verifica la condizione che la frequenza del segnale d'ingresso sia f <= 1/ (10 τ) , mentre, se la
frequenza è superiore a tale limite, sia la carica che la scarica sono incomplete.
Per la prova si sceglieranno valori di R e C in modo da avere τ = R*C = 0,1 ms e quindi avere
frequenza limite di
1 KHz
1/ (10 τ) e quindi si andranno ad effettuare i rilievi utilizzando, per il segnale di ingresso,
le frequenze di
0,5 KHz, 1 KHz, 2 KHz e 5 KHz.
Il circuito di misura che sarà utilizzato è quello rappresentato nella figura che segue:
SVOLGIMENTO DELLA PROVA
Il circuito può essere realizzato su una bread-board. Si applicherà all'ingresso un segnale ad onda
quadra del valore di 20 Vpp, e siccome il condensatore inizierà a caricarsi dal valore max negativo,
detto valore sarà considerato come valore iniziale 0 V della carica del condensatore, esso quindi si
potrà caricare al valore massimo di 20 V e sarà quindi questo, 20V, il valore massimo da
considerare).
Si effettuano le quattro prove previste e per ognuna di essa si andrà a regolare il Generatore di
Funzioni in modo da dare le frequenze previste di 0,5 KHz, 1 KHz, 2 KHz, 5 KHz.
Si andranno poi a regolare le scale di lettura dell'oscilloscopio ( V/div e time/div ) e per ognuna
delle prove si andranno a rilevare la tensione d'ingresso massima ( VM ), il valore iniziale V0 ed il
valore finale Vf della tensione di uscita.
I valori ricavati si andranno a riportare in una tabella come quella che segue:
N°
f (KHz)
T/2 (ms)
1
2
3
4
0,5
1
2
5
1
0,5
0,25
0,1
τ (ms)
0,1
0,1
0,1
0,1
VM (V)
V0 (V)
Vf (V)
20
20
20
20
0
0
~ 1,5
~ 4,5
20
20
~ 18,5
~ 15,5
Per ognuna delle misure effettuate si visualizzeranno, all'oscilloscopio, dei segnali cosi come nelle
figure 1-2-3 e 4.
ANALISI DEI RISULTATI DELLA PRIMA MISURA ( f = 0,5 KHz T/2 = 1 msec. )
Dall'analisi dei segnali della figura 1 ed i cui valori sono riportati nella tabella emerge che, essendo
la frequenza di ingresso
di 0,5 KHz e quindi inferiore a quella limite, la durata del semiperiodo T/2, pari a 10 τ , è tale da
consentire la carica e la scarica completa del condensatore; la tensione che si ha in uscita è una
seguenza di esponenziali completi, con valore iniziale
nullo ( 0 V ) e valore finale 20 V, pari a quello della tensione di ingresso.
Figura 1
ANALISI DEI RISULTATI DELLA SECONDA MISURA ( f = 1 KHz
T/2 = 0,5 msec. )
In questo caso la frequenza del segnale di ingresso è quella limite, con T/2 = 5 τ , il condensatore si
carica e si scarica completamente ma, a differenza della prima prova, non vi è più il periodo di
tempo finale in cui la tensione d'uscita rimane praticamente costante per ogni ciclo.
Figura 2
ANALISI DEI RISULTATI DELLA TERZA MISURA ( f = 2 KHz
T/2 = 0,25 msec.)
In questo caso, essendo la frequenza del segnale ad onda quadra d'ingresso inferiore a quella limite
e avendosi
T/2 = 2,5 τ , la durata del semiperiodo non è tale da consentire la carica e la scarica completa del
condensatore;
la tensione d'uscita è una sequenza di curve esponenziali non a regime, con valore iniziale di circa
1,5 V e valore finale di
circa 18,5 V inferiore quindi a quella della tensione d'ingresso.
Figura 3
ANALISI DEI RISULTATI DELLA QUARTA MISURA ( f = 5 KHz
T/2 = 0,1 msec. )
In questo ultimo caso l'andamento della tensione d'uscita è simile a quello della terza prova; essendo
però minore la durata del semiperiodo ( T/2 = τ ) , è ancora più evidente il fatto che gli
esponenziali non sono a regime e quindi, per ogni ciclo, la tensione d'uscita parte da un valore
maggiore ( circa 4,5 V ) e arriva ad un valore minore ( circa 15,5 V ), rispetto all'andamento della
prova 3.
Figura 4
Questa esperienza può, ovviamente, essere effettuata cambiando i valori dei
componenti R e C in modo da avere una costante di tempo diversa, come pure
può essere cambiata l'ampiezza del segnale d'ingresso.
Tipi di Condensatori
I condensatori sono componenti elettronici che accumulano cariche elettriche tra due armature
separate da uno strato isolante. Per costruire condensatori di volta in volta di piccola o grande
capacità, per alte o basse tensioni, a bassa induttanza o di capacità estremamente stabile si usano
diverse tecniche costruttive, ognuna con le sue particolarità e campo di applicazione.
Ecco quindi una carrellata dei vari tipi con le caratteristiche che li contraddistinguono.
Condensatori a film
Si ottengono avvolgendo insieme due sottili lamine metalliche separate da un
film plastico altrettanto sottile. Il condensatore risulterà di piccole dimensioni ma
di elevata capacità. Poichè le lamine metalliche e quelle in plastica possono
essere prodotte in qualsiasi lunghezza, con questo sistema si ottengono
capacità che arrivano anche al µF. Gli avvolgimenti si collegano sue due lati e
quindi le lamine metalliche devono sporgere dal dielettrico per essere
compresse e saldate ai terminali. Poichè tutti gli avvolgimenti sono collegati tra
di loro su di un lato, la resistenza è piccolissima mentre l'induttanza risulta
praticamente nulla. Come dielettrico viene normalmente utilizzata una pellicola
in plastica. L'avvolgimento viene poi annegato in una bagno di materiale plastico
o sigillato in un tubetto di ceramica. l terminali di collegamento fuoriescono in
direzione assiale o tangenziale.
Condensatori in carta
Il dielettrico di questi condensatori è formato da una speciale carta impregnata
con una sostanza fluida o viscosa. Per aumentare l'isolamento, nei condensatori
in carta si accoppiano spesso due o più strati. L'avvolgimento finito viene poi
nuovamente impregnato sottovuoto in olio isolante o annegato in resina.I
condensatori in carta vengono di solito prodotti con una tolleranza del +/- 20%, e
sono utilizzati in genere come condensatori di filtro.
Condensatori in carta metallizzata
Il condensatore in carta metallizzata non è altro che una particolare versione del
condensatore in carta: invece di usare la lamina di alluminio per la formazione
delle armature, il metallo viene vaporizzato sotto vuoto sulla superficie stessa
della carta, ed ha lo spessore solo di un µm. Questi condensatori presentano il
vantaggio che una perforazione del dielettrico non porta necessariamente al
cortocircuito tra le armature, poichè il calore prodotto dalla perforazione stessa
fonde lo strato metallico della zona corrispondente evitando il possibile
cortocircuito. I condensatori in carta metallizzata vengono prodotti con valori di
capacità che arrivano fino a 32 µF, e con tensioni di lavoro di parecchie migliaia
di volt.
Condensatori a film plastico
Le pellicole in film plastico possono essere prodotte con spessori inferiori a
quello della carta impregnata, e presentano una minore probabilità di punti
difettosi. Si possono quindi fabbricare condensatori che utilizzano queste
pellicole come dielettrico, dello spessore di pochi µm soltanto, in grado di
resistere ad una tensione abbastanza elevata. I condensatori a film plastico
vengono prevalentemente utilizzati nei circuiti a transistori. Nei condensatori in
poliestere come strato elettroconduttore si può utilizzare una lamina metallica,
oppure il metallo può essere depositato direttamente sul film per vaporizzazione
sotto vuoto, con uno strato dello spessore di 0,02 - 0,05 µm. Questi
condensatori vengono prodotti con capacità fino ad alcuni µF e con tensioni di
lavoro fino a 1000 V. Sono da preferire nei circuiti a bassa frequenza. Nei
condensatori con dielettrico in policarbonato la capacità è molto costante, e di
conseguenza sono utilizzati prevalentemente nei circuiti oscillanti. Vengono
prodotti con capacità fino a 10 µF e tensioni di lavoro fino a 400 V. Per
applicazioni speciali nei circuiti oscillanti, sono stati sviluppati i condensatori in
polistirolo. Una lamina metallica stirata viene avvolta a spirale assieme al
dielettrico. Sotto l'azione del calore l'avvolgimento si restringe formando un
blocco molto stabile e compatto che non assorbe praticamente umidità dall'aria.
Si ottiene così una buona costanza della capacità. I condensatori in polistirolo
vengono prodotti con capacità fino ad 1 µF.
Condensatori ceramici
Il dielettrico dei condensatori ceramici è costituito generalmente da una massa
ceramica la cui costante dielettrica può essere variata tra 10 e 10.000 mediante
opportune composizioni. I condensatori ceramici a bassa costante dielettrica si
distinguono per la stabilità del valore capacitivo e per le perdite molto basse, e
quindi sono i preferiti per l'utilizzo nei circuiti oscillanti e ad alta precisione. I
condensatori ad elevata costante dielettrica permettono di ottenere capacità
elevate con scarso ingombro. I condensatori ceramici hanno in generale piccole
dimensioni, e vengono utilizzati di preferenza nella tecnica delle alte frequenze.
A seconda delle necessità sono disponibili in molte forme costruttive. La forma
di condensatore ceramico più diffusamente utilizzata è quella a disco, formata
cioè da un dischetto di ceramica metallizzato sulle due facce, sulle quali
vengono saldati i terminali. Un'altra forma costruttiva molto diffusa in passato è
quella a tubetto. Si tratta di un tubetto ceramico con strati di argento all'interno
ed all'esterno che formano le armature del condensatore. Esistono anche i
condensatori a strato, il cui dielettrico è costituito da strati ceramici. Gli strati più
interni risultano parzialmente conduttivi, mentre quelli più esterni, ad alta
resistività, vengono rivestiti con una pellicola di argento. Dato che le prestazioni
dei condensatori ceramici a strato dipendono dalla tensione. questi componenti
sono adatti per tensioni di lavoro fino a circa 20 V.
CONDENSATORI ELETTROLITICI
Quando sono necessarie capacità estremamente elevate si devono utilizzare
condensatori elettrolitici, perchè i tipi finora descritti assumerebbero dimensioni
proibitive. I condensatori elettrolitici sono composti da un elettrodo (anodo), sul
quale viene formato uno strato di ossido con elevata costante dielettrica che
funge da isolante. L'altro elettrodo (catodo) è costituito da un elettrolita, un fluido
elettricamente conduttore di solito formato da una soluzione salina od acida, e
da un secondo elettrodo metallico che, nella maggior parte dei casi, coincide
con il contenitore stesso. In quest'ultimo caso, l'involucro metallico esterno
stabilisce il collegamento tra l'elettrolita ed il terminale negativo del
condensatore. Lo spessore dello strato di ossido varia in funzione della tensione
di lavoro, e normalmente assume valori dell'ordine degli 0,001 µm. Il piccolo
spessore dello strato, e la sua costante dielettrica relativamente elevata,
permettono di ottenere valori capacitivi molto elevati. I condensatori elettrolitici
possono essere a base di alluminio o di tantalio.
