S'han deixat a les seves pròpies mans, dues càrregues elèctriques del mateix nom no volen tenir res a veure l'una amb l' altra. Volen tan ràpid com poden. Així, si les partícules es veuen obligades a moure's les unes cap a les altres (i això passa, per exemple, quan s'acumulen una càrrega), resisteixen aquesta de totes les maneres possibles, i per augmentar la densitat de concentració de càrrega en el conductor, una certa energia s'ha de gastar.
En estat estàtic, aquesta energia no s'utilitza i es perd irremeiablement. S'emmagatzema com un camp elèctric -una mena de tensió a l'espai entre les partícules carregades- fins que la concentració de les càrregues disminueix i recuperen la capacitat de moure's lliurement.
En aquest cas, les càrregues utilitzen l'energia acumulada de l'electricitatcamp per adquirir acceleració en el seu camí.
Un condensador és un component de circuit elèctric dissenyat específicament per emmagatzemar un camp elèctric.
L'energia del camp elèctric d'un condensador és la base del seu ús en nombrosos dispositius elèctrics i electrònics.
La lògica senzilla dicta que un condensador carregat a una tensió de V necessitarà QV joules d'energia per assolir un nou estat, i aquest valor és precisament l'energia del camp elèctric del condensador, emmagatzemat en ell i preparat per utilitza.
Malauradament, el sentit comú falla aquí. El fet que et sentis bé després de beure una cervesa, no vol dir que et sentiràs exactament el doble de bé després de beure la segona.
De fet, a mesura que s'acosten els càrrecs, s'hi resisteixen cada cop més ferotgement. Òbviament, aquí estem davant d'un procés no lineal.
Veiem com es determina l'energia del camp elèctric d'un condensador a partir d'un experiment senzill.
Se sap que el corrent es defineix com la velocitat amb què es mou la càrrega. Per tant, si connecteu el condensador a una font de corrent estabilitzada, la càrrega Q s'acumularà a les plaques a una velocitat constant.
Suposem que agafem un condensador sense càrrega i el connectem a una font d'alimentació que proporcioni un corrent de càrrega constant I.
La tensió del condensador comença des de zero i augmentalinealment fins que el condensador estigui completament carregat. Després d'això s'atura. Anomenem aquest valor la tensió màxima V.
La tensió mitjana a través del condensador durant la càrrega és (V/2) i la potència mitjana, respectivament, és I (V/2). El condensador es va carregar en el temps T segons, de manera que l'energia del camp elèctric del condensador emmagatzemat en el procés de càrrega és TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
Malgrat l'existència d'un gran nombre de mides, el dispositiu condensador no és molt divers.
La majoria consten de dues plaques paral·leles separades per un dielèctric. De vegades, per estalviar espai, aquest sandvitx s'enrotlla com un rotllo. I en alguns casos tenen diverses capes, connectades d'una manera determinada.
Calcular la capacitat d'un condensador format per dues plaques metàl·liques, amb dimensions físiques conegudes, normalment no és difícil, així com calcular la capacitat resultant quan els condensadors estan connectats en sèrie o en paral·lel.
