Unità SI | farad (F) |
---|---|
Dimensione | M -1 · L -2 · T 4 · I 2 |
Natura | Quantità scalare |
Simbolo usuale | |
Collegamento ad altre dimensioni |
= . = . Associazione parallela: Associazione seriale: |
In elettricità ed elettronica, la capacità rappresenta la quantità di cariche elettriche trasportate da un accumulatore , un condensatore o un conduttore per una data tensione .
È definito come la somma delle cariche elettriche del conduttore divisa per il potenziale del conduttore:
o :
La capacità può anche essere espressa usando il flusso elettrico (vedi teorema di Gauss ):
o :
Per un condensatore , la capacità elettrica è il rapporto tra la quantità di carica trasportata dall'armatura positiva e la differenza di potenziali tra le armature.
L' energia immagazzinata in un condensatore è uguale al lavoro svolto dal campo elettrico per accumulare cariche. In un condensatore di capacità C , per spostare una carica infinitesima d q da un'armatura all'altra, cioè per imporgli una variazione di potenziale elettrico pari a ΔV = q / C , è necessario provvedere al lavoro δ W :
o :
: lavoro (in joule (J)); : la carica (in coulomb (C)); : la capacità (in farad (F)).Possiamo calcolare l'energia accumulata nel condensatore integrando questa equazione. Se partiamo da un condensatore scarico ( q = 0) e spostiamo le cariche da un rinforzo all'altro fino ad avere le cariche + Q e -Q su entrambe le piastre, il lavoro W deve essere fornito :
Per un condensatore formato da due piastre parallele, ciascuna di area A e separate da uno spessore d di un mezzo materiale di permittività dielettrica relativa ε r , otteniamo:
con = 8.854 × 10 −12 F m −1 ( permittività elettrica del vuoto).
L' impedenza di una capacità ideale è