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Domanda strana sulla carica dei condensatori

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Francesco

unread,
May 8, 2012, 11:50:37 AM5/8/12
to
Ciao a tutti, ho un dubbio che mi assale riguardo ai condensatori.
Supponendo di avere due condensatori in serie collegati ad una batteria.


Ogni condensatore ha un'armatura collegata alla batteria e l'altra collegata all'altro condensatore. L'armatura collegata alla batteria sarà carica positivamente o negativamente a seconda del polo della batteria al quale è stata collegata e l'altra armatura per induzione avrà carica opposta giusto?


Se io collego invece un solo polo della batteria ad un' armatura del condensatore lasciando l'altra armatura e l'altro polo della batteria scollegato cosa succede? Avviene ancora la carica per induzione del condensatore? Se no, perchè?

Grazie a chiunque vorrà aiutarmi!

Francesco

Franco

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May 8, 2012, 3:30:03 PM5/8/12
to
On 5/8/2012 17:50, Francesco wrote:

Non e` facile rispondere perche' in una batteria un polo e` positivo
*rispetto all'altro*, ma non si puo` dire che un polo e` positivo in
"assoluto". Per fare quei discorsi e` necessario introdurre un
riferimento, ad esempio la terra, e poi ragionare rispetto a quello.

Cosi` facendo pero` il problema diventa formato dal condensatore che
stai considerando piu` un po' di capacita` extra, ad esempio fra
ciascuna delle armature e terra, fra i poli della batteria e terra...

Se non specifichi secondo che set di regole fai i tuoi ragionamenti,
diventa difficile dire qualcosa.

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Giovanni1958

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May 8, 2012, 1:32:19 PM5/8/12
to
[CUT]
> Supponendo di avere due condensatori in serie collegati ad una batteria.
> Ogni condensatore ha un'armatura collegata alla batteria e l'altra
> collegata all'altro condensatore. L'armatura collegata alla batteria sarà
> carica positivamente o negativamente a seconda del polo della batteria al
> quale è stata collegata e l'altra armatura per induzione avrà carica
> opposta giusto?
>
Si!
>
> Se io collego invece un solo polo della batteria ad un' armatura del
> condensatore lasciando l'altra armatura e l'altro polo della batteria
> scollegato cosa succede? Avviene ancora la carica per induzione del
> condensatore? Se no, perchè?
>
Si! (in misura ridotta).
Anticipo la risposta per la prossima domanda, si ridistribuiscono gli
elettroni sulle superfici.
Cerca le voci "elettroscopio a foglie d'oro" e soprattutto "elettroforo di
Volta" ne sono la chiave.
Comunque, uno più accreditato aggiungerà e ti darà ulteriori e più proficui
suggerimenti.
Ciao

Sandro kensan

unread,
May 8, 2012, 2:55:40 PM5/8/12
to
On 05/08/2012 05:50 PM, Francesco wrote:
> Ciao a tutti, ho un dubbio che mi assale riguardo ai condensatori.
> Supponendo di avere due condensatori in serie collegati ad una
> batteria.

Però di solito c'è almeno una resistenza di mezzo in modo da limitare la
corrente di carica del condensatore, se non la si mette allora la
resistenza è quella parassita della batteria e del condensatore.

> Ogni condensatore ha un'armatura collegata alla batteria e l'altra
> collegata all'altro condensatore. L'armatura collegata alla batteria
> sarà carica positivamente o negativamente a seconda del polo della
> batteria al quale è stata collegata e l'altra armatura per induzione
> avrà carica opposta giusto?

..nel conduttore che è tra i due condensatori la carica complessiva è
nulla ma una parte di elettroni si sarà spostata da una armatura di un
condensatore all'altro in dipendenza della capacità dei due condensatori.

Non mi ricordo più la formula ma mi pare sia Q=CV, poiché la carica Q in
ogni condensatore è la stessa in quanto si sposta da una armatura
all'altra, si ha Q_1=Q_2=Q da cui Q=C_1*V_1=C_2*V_2 e V_1+V_2=V e Q=CV:
Q/C_1+Q/C_2=V, quindi C=C_1//C_2

> Se io collego invece un solo polo della batteria ad un' armatura del
> condensatore lasciando l'altra armatura e l'altro polo della batteria
> scollegato cosa succede?

In linea teorica nulla, in linea pratica c'è un condensatore che non hai
considerato ovvero quello in aria tra il polo positivo della batteria e
il polo negativo, inoltre il condensatore (in aria) tra l'armatura non
collegata e il polo negativo per cui si ricade nel caso precedente
C=C_1//C_2 dove il parallelo ha come formula l'inverso della somma degli
inversi.

> Avviene ancora la carica per induzione del
> condensatore? Se no, perchè?

Certamente ma con C_2 avente capacità molto bassa:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/it/math/1/5/4/154c3bda256f312ef0e972c7c0cd49d8.png

La costante dielettrica dell'aria è molto bassa, inoltre la distanza tra
le facce è enorme oltre ad avere la superficie molto bassa, quindi C_2 è
molto minore di C_1, la carica Q che si sposta è quasi zero (C è quasi
zero e Q=CV con V la tensione della batteria).

In più la tensione si distribuisce tra C_1 e C_2 con la tensione che è
inversamente proporzionale alla capacità (C_1/C_2=V_2/V_1).

Per cui non c'è quasi caduta di tensione V_1 ovvero nel condensatore non
collegato. Tutta la tensione cade nel condensatore in aria.

> Grazie a chiunque vorrà aiutarmi!

Prego :)

--
Sandro kensan www.kensan.it & www.qiqi.it geek site

cometa_luminosa

unread,
May 8, 2012, 3:53:04 PM5/8/12
to
On May 8, 5:50 pm, Francesco <francesco.ross...@gmail.com> wrote:
> Ciao a tutti, ho un dubbio che mi assale riguardo ai condensatori.
> Supponendo di avere due condensatori in serie collegati ad una batteria.


> Ogni condensatore ha un'armatura collegata alla batteria e l'altra collegata all'altro condensatore. L'armatura collegata alla batteria sarà carica positivamente o negativamente a seconda del polo della batteria al quale è stata collegata e l'altra armatura per induzione avrà carica opposta giusto?

Si


> Se io collego invece un solo polo della batteria ad un' armatura del condensatore lasciando l'altra armatura e l'altro polo della batteria scollegato cosa succede? Avviene ancora la carica per induzione del condensatore?

No.

> Se no, perchè?

Perche' i portatori di carica presenti nel condensatore (es. gli
elettroni se si tratta di metallo) non posso fluire all'esterno di
esso.

--
cometa_luminosa

Francesco

unread,
May 8, 2012, 5:31:26 PM5/8/12
to
Il giorno martedì 8 maggio 2012 21:30:03 UTC+2, Franco ha scritto:
> On 5/8/2012 17:50, Francesco wrote:
>
> Non e` facile rispondere perche' in una batteria un polo e` positivo
> *rispetto all'altro*, ma non si puo` dire che un polo e` positivo in
> "assoluto". Per fare quei discorsi e` necessario introdurre un
> riferimento, ad esempio la terra, e poi ragionare rispetto a quello.
>
> Cosi` facendo pero` il problema diventa formato dal condensatore che
> stai considerando piu` un po' di capacita` extra, ad esempio fra
> ciascuna delle armature e terra, fra i poli della batteria e terra...
>
> Se non specifichi secondo che set di regole fai i tuoi ragionamenti,
> diventa difficile dire qualcosa.



E' un problema che m'è venuto in mente pensando all'induzione della carica sulle armature del condensatore. Ovunque trovo spiegato che la carica positiva sull'armatura collegata al polo positivo induce una carica di segno opposto sull'altra armatura, tutto ok se l'altra armatura si ricollega alla batteria ma se questa è scollegata cosa capita agli elettroni, saranno attratti verso l'armatura carica?

Elio Fabri

unread,
May 9, 2012, 3:38:34 PM5/9/12
to
Francesco ha scritto:
> Ogni condensatore ha un'armatura collegata alla batteria e l'altra
> collegata all'altro condensatore. L'armatura collegata alla batteria
> sarà carica positivamente o negativamente a seconda del polo della
> batteria al quale è stata collegata e l'altra armatura per induzione
> avrà carica opposta giusto?
Supponiamo (perché se no non possiamo dare una risposta semplice) che
tutti i conduttori coinvolti (condensatori, ma anche batteria) abbiano
singolarmente *carica totale* nulla.
Il ruolo della batteria è sostanzialmente quello di mantenere un
eccesso di carica positiva su quello che chiamiamo il "polo positivo",
e su qualunque conduttore ad esso collegato, finché non passa
corrente.
Viceversa sul negativo.

Perciò quello che dici è giusto.
Aggiungo che le armature dei due condensatori che sono collegate
tra loro formano un unico conduttore, che per ipotesi ha carica nulla.
quindi le cariche sulle due armature sono uguali in valore assoluto e
opposte in segno.

> Se io collego invece un solo polo della batteria ad un' armatura del
> condensatore lasciando l'altra armatura e l'altro polo della batteria
> scollegato cosa succede? Avviene ancora la carica per induzione del
> condensatore? Se no, perché?
Avviene ancora: l'armatura "volante" si caricherà in segno opposto a
quella collegata al polo della batteria sulla faccia che guarda
l'armatura collegata, e una carica opposta verso l'esterno.
Solo che la grandezza di queste cariche sarà molto minore di quella
che avevi prima, per le ragioni dette da Sandro kensan, che però
sbaglia la capacità dei condensatori in serie (lapsus).

Sandro kensan ha scritto:
> ...
> Q/C_1+Q/C_2=V, quindi C=C_1//C_2
Volevi dire
C = C_1 C_2/(C_1 + C_2).

> La costante dielettrica dell'aria è molto bassa,
Molto bassa? sarà circa quella del vuoto.
E del resto nessuno ha detto che cosa c'è nel condensatore: potrebbe
essere anche lui in aria.

> inoltre la distanza tra le facce è enorme oltre ad avere la
> superficie molto bassa, quindi C_2 è molto minore di C_1, la carica Q
> che si sposta è quasi zero (C è quasi zero e Q=CV con V la tensione
> della batteria).
In fisica "quasi zero" va usato con molta cautela...
E' gusto dire che la carica è molto minore che nel caso precedente.

Franco ha scritto:
> Non e` facile rispondere perche' in una batteria un polo e` positivo
> *rispetto all'altro*, ma non si puo` dire che un polo e` positivo in
> "assoluto". Per fare quei discorsi e` necessario introdurre un
> riferimento, ad esempio la terra, e poi ragionare rispetto a quello.
Sì e no...
Sì se pensi ai potenziali, no se pensi alle cariche.


--
Elio Fabri

Sandro kensan

unread,
May 9, 2012, 6:04:59 AM5/9/12
to
On 05/08/2012 09:53 PM, cometa_luminosa wrote:

>> Se io collego invece un solo polo della batteria ad un' armatura
>> del condensatore lasciando l'altra armatura e l'altro polo della
>> batteria scollegato cosa succede? Avviene ancora la carica per
>> induzione del condensatore?
>
> No.

È sbagliato, il condensatore si carica comunque ma in maniera trascurabile.

Sandro kensan

unread,
May 9, 2012, 7:13:01 PM5/9/12
to
On 05/09/2012 09:38 PM, Elio Fabri wrote:
> ...
> Solo che la grandezza di queste cariche sarà molto minore di quella
> che avevi prima, per le ragioni dette da Sandro kensan, che però
> sbaglia la capacità dei condensatori in serie (lapsus).
>
> Sandro kensan ha scritto:
>> ...
>> Q/C_1+Q/C_2=V, quindi C=C_1//C_2
> Volevi dire
> C = C_1 C_2/(C_1 + C_2).

Bhe, si tratta solo di formalismi a cui sono abituato, per le resistenze
la formula di un parallelo è R_1//R_2 e cioè l'inverso della somma degli
inversi:
1/(1/R_1+1/R_2) ovvero R_1*R_2/(R_1+R_2)

per la serie di due condensatori la formula è uguale ovvero C_1//C_2:
1/(1/C_1+1/C_2) ovvero C_1*C_2/(C_1+C_2)

Comunque immagino che questo faccia confusione ma basta intendersi.

>> La costante dielettrica dell'aria è molto bassa,
> Molto bassa? sarà circa quella del vuoto.

La costante dell'aria non dovrebbe essere molto distante da quella del
vuoto.

> E del resto nessuno ha detto che cosa c'è nel condensatore: potrebbe
> essere anche lui in aria.

Potrebbe essere.

> In fisica "quasi zero" va usato con molta cautela...
> E' gusto dire che la carica è molto minore che nel caso precedente.

ok.

Pino

unread,
May 10, 2012, 2:11:43 PM5/10/12
to

"Francesco" <francesc...@gmail.com> ha scritto nel messaggio
news:9507602.2594.1336492237420.JavaMail.geo-discussion-forums@yncd3...
> Ciao a tutti, ho un dubbio che mi assale riguardo ai condensatori.
> Supponendo di avere due condensatori in serie collegati ad una batteria.
>
>
> Ogni condensatore ha un'armatura collegata alla batteria e l'altra
> collegata all'altro condensatore. L'armatura collegata alla batteria sarà
> carica positivamente o negativamente a seconda del polo della batteria al
> quale è stata collegata e l'altra armatura per induzione avrà carica
> opposta giusto?

Giusto, ma per tua praticità puoi considerare i due condensatori in serie
come un unico condensatore ove la distanza tra le armatura è pari alla somma
delle distanze delle armature di ciascuno dei condensatori.

>
>
> Se io collego invece un solo polo della batteria ad un' armatura del
> condensatore lasciando l'altra armatura e l'altro polo della batteria
> scollegato cosa succede? Avviene ancora la carica per induzione del
> condensatore? Se no, perchè?

Essendo la bateria un generatore di c.c. "flottante" (da "to float" =
galleggiare) cioé non riferito a terra (non "fluttuante" come chi scrive
senza sapere di cosa parli) capace di norma di una ddp minima, è insperabile
un accoppiamento misurabile verso terra di uno dei suoi morsetti.
Per questi motivi il capo del condensatore, unico collegato alla batteria,
non "vedrà" che un residuo infinitesimale della ddp già modesta. Nella
pratica la sua resistenza di perdita "si mangia" quelle e ben altre cariche.
Non calza l'esempio dell'elettroscopio perché richiede ben altra quantità di
cariche che quelle che puoi ritrovare su di un morsetto di una batteria per
i motivi appena esposti. Avvicinando il polo di una batteria infatti NON
BATTE CIGLIO.
Tutto questo ovviamente lavorando in continua.
Diversamente, salendo molto in frequenza,.con un capo solo collegato... ci
accendi una lampadina a filamento !!!
Buone esperienze.

Elio Fabri

unread,
May 17, 2012, 3:31:16 PM5/17/12
to
From: Sandro kensan <ken...@kensan.it>
Newsgroups: it.scienza.fisica
Subject: Re: Domanda strana sulla carica dei condensatori
Date: Thu, 10 May 2012 01:13:01 +0200

Sandro kensan ha scritto:
> Bhe, si tratta solo di formalismi a cui sono abituato, per le resistenze
> la formula di un parallelo è R_1//R_2 e cioè l'inverso della somma degli
> inversi:
> 1/(1/R_1+1/R_2) ovvero R_1*R_2/(R_1+R_2)
>
> per la serie di due condensatori la formula è uguale ovvero C_1//C_2:
> 1/(1/C_1+1/C_2) ovvero C_1*C_2/(C_1+C_2)
Hai ragione, mi era sfuggita la doppia barra.
Però certo che usare // per indicare una serie...


--
Elio Fabri

Sandro kensan

unread,
May 19, 2012, 4:24:08 PM5/19/12
to
On 05/17/2012 09:31 PM, Elio Fabri wrote:

> Perň certo che usare // per indicare una serie...

Verissimo, concordo con te, indicare la serie con due barre tipiche del
parallelo č poco chiaro, perň la formula č quella...
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