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Buongiorno a tutti,
studiando i condensatori, mi trovo di fronte a una serie di "frasi" che non mi suonano bene, evidentemente per mie carenze che vorrei chiarire.
Dunque la prima è la seguente:

In un circuito dove è presente un condensatore, la corrente presente non è costante, ma diminuisce progressivamente, a causa delle forze repulsive crescenti che si hanno sulle armature del condensatore.

In un condensatore piano il campo elettrico esterno è nullo, a causa della somma vettoriale tra campo elettrico generato dall'armatura positiva e quello generato dall'armatura negativa, approssimabile a zero.
La repulsione delle cariche in circolazione nel circuito è legata quindi alla presenza di un campo elettrico fuori dal condensatore, che però non c'è

In un circuito elettrico dove è presente un condensatore, l'energia dissipata per effetto Joule è pari all'energia necessaria per caricare il condensatore. Se vogliamo utilizzare un condensatore per immagazzinare x Joule, siamo costretti a dissipare altrettanti x Joule.

...perché?

Infine, mi pongo io un'altra domanda. Nei circuiti del libro i condensatori vengono sempre utilizzati in un modo particolare, ovvero prima caricati con un generatore e poi immessi in un circuito senza un generatore.
Ovviamente la ddp esiste tra le armature del condensatore e quindi è come se il condensatore stesso funzionasse da generatore. Tutto chiaro.
Ma nei circuiti che vedo qui sul forum o altrove, i condensatori sono presenti insieme ad altri generatori.
Come funziona? Una semplice somma algebrica delle tensioni presenti? Come fa a scaricarsi un condensatore in un circuito dove è presente anche un altro generatore?
Scusate se sono domande stupide, ma voglio avere le idee chiare

La prima domanda non l'ho capita bene. Sembra una spiegazione intuitiva messa in un contesto dove il livello di precisione dovrebbe essere piu` alto. Una "spiegazione" come quella che hai riportato va bene quando si raccontano le "storielle elementari" sui condensatori. Da dove arriva e che corso stai studiando?

La seconda domanda riguarda invece il caricamento di un condensatore attraverso una resistenza (potrebbe anche essere non lineare). Se fai riferimento a questo circuito



quando chiudi l'interruttore e il condensatore e` scarico, Vc=0, la corrente iniziale che circola nella resistenza vale V/R. Di mano in mano che passa il tempo il condensatore si carica, la sua tensione Vc sale, ai capi della resistenza R la tensione diminuisce e la corrente scende, come mostrato nel grafico.

Ora considera la potenza e l'energia dissipata nella resistenza e l'energia accumulata nel condensatore: le si calcola per mezzo di integrali (li sai? per questo e` importante sapere che cosa stai studiando). Salta fuori, ma che io sappia non c'e` una spiegazione intuitiva, salta fuori dicevo che alla fine della carica l'energia nel condensatore vale e la stessa energia e` stata dissipata dalla resistenza.

Pero` NON e` sempre vero che per immagazzinare una energia in un condensatore se ne debba buttare via altrettanta: questo vale solo se il condensatore e` caricato da una resistenza (anche non lineare). Se invece il condensatore e` caricato dall'energia che arriva da un induttore, il trasferimenton non dissipa nulla e abbiamo inventato i convertitori switching.

Sull'ultima domanda passo a qualcun altro. Probabilmente il libro fa solo degli esempi elementari, nella realta` quasi tutti i condensatori non sono collegati e scollegati dal circuito per caricarli e scaricarli (tranne qualche eccezione tipo circuiti a capacita` commutate e convertitori a commutazione)

IsidoroKZ ha scritto:Da dove arriva e che corso stai studiando?

Studio sull'Amaldi per Licei.

quando chiudi l'interruttore e il condensatore e` scarico, Vc=0, la corrente iniziale che circola nella resistenza vale V/R.

Fin qui ci sono.

Di mano in mano che passa il tempo il condensatore si carica, la sua tensione Vc sale, ai capi della resistenza R la tensione diminuisce e la corrente scende, come mostrato nel grafico.

Benissimo, chiaro.

Ora considera la potenza e l'energia dissipata nella resistenza e l'energia accumulata nel condensatore: le si calcola per mezzo di integrali (li sai? per questo e` importante sapere che cosa stai studiando).

No purtroppo no. Nel programma di matematica non li abbiamo fatti. So solo concettualmente che si utilizzano per il calcolo di aree irregolari e algebricamente rappresentano l'operazione inversa della derivata, di più non so.

Aspetta forse per la seconda ho trovato una semplice via... Dimmi se mi sbaglio...
L'energia immagazzinata in un condensatore deve essere alla fine del processo di carica:


Il lavoro totale che compie il generatore per portare le cariche dal polo positivo al negativo è sempre:


Poiché metà la assorbe il condensatore, per il principio di conservazione dell'energia, l'altra metà deve essere dissipata sulla resistenza per effetto Joule.
Dico bene o ho sbagliato tutto?

Si` giusto, ottimo!

Menomale
Bene quindi rimangono ancora le altre due domande, sopratutto l'ultima non riesco proprio a spiegarmela

Ianero ha scritto: Come fa a scaricarsi un condensatore in un circuito dove è presente anche un altro generatore?
Scusate se sono domande stupide, ma voglio avere le idee chiare

Prova a pensare se hai già affrontato il discorso del Ripple sulle tensioni di alimentazione, se il condensatore non è abbastanza grosso, esso si scaricherà troppo rapidamente.

La sua carica/scarica dipende dalla costante di tempo del circuito.

Non riesco a seguirti purtroppo.
Non ho affrontato l'argomento che mi hai detto, almeno non ancora.