Carica su un Condensatore da 4,00 µF Collegato a una Batteria da 12,0 V
La carica immagazzinata su ogni piastra di un condensatore è data dalla relazione fondamentale Q = C × V. Questo articolo guida il calcolo con unità e cifre significative.
Dati
- Capacità: C = 4,00 µF = 4,00 × 10⁻⁶ F
- Tensione: V = 12,0 V
Calcolo
Q = C × V = (4,00 × 10⁻⁶ F) × (12,0 V) = 48,0 × 10⁻⁶ C = 4,80 × 10⁻⁵ C (o 48,0 µC)
Convenzione di Segno
- Piastra positiva: +48,0 µC
- Piastra negativa: −48,0 µC
- Carica netta sul condensatore: 0 C (uguali e opposte).
Energia Immagazzinata (Bonus)
U = ½ C V² = 0,5 × 4,00e-6 × 12,0² = 288 µJ = 2,88 × 10⁻⁴ J
Contesto Pratico
- Tipico condensatore ceramico di découpling: 0,1 µF → 7,2 µC a 12 V.
- Supercondensatore: 10 F → 120 C a 12 V (30.000× in più).
- Tempo di carica con R in serie 1 kΩ: τ = RC = 4 ms; caricato al 99 % in ~20 ms.
Risposta: 4,80 × 10⁻⁵ coulomb (48,0 µC) su ogni piastra.