Tempo di carica/scarica condensatori in serie e parallelo

[Simonex75]

Buonasera a tutti, avrei un dubbio riguardo ad alcuni esercizi di elettronica sulla carica/scarica dei condensatori sia che essi siano disposti nel circuito in serie o in parallelo. La domanda è: i tempi di carica di ciascun condensatore di diversa capacità risultano diversi o tutti i condensatori del circuito si caricano/scaricano allo stesso tempo? Cioè quelli di capacità maggiore si caricano con velocità maggiore e viceversa quelli di capacità inferiore in tempi minori? 

 

Grazie per l'aiuto!!

 

Simone

 

[ALLUMY]

Il tempo di carica dipende dalla capacità equivalente del sistema. Quindi quello è e ognuno dei condensatori lo deve "rispettare". Quello che invece sarà diverso per ognuno dei condensatori sarà la tensione tra le armature se sono in serie, o la quantità di carica accumulata se sono in parallelo.

Modificato: 6 marzo da ALLUMY

[Livio Orsini]

14 ore fa, Simonex75 ha scritto:

Cioè quelli di capacità maggiore si caricano con velocità maggiore e viceversa quelli di capacità inferiore in tempi minori? 

 

I tempi di carica e scarica dipendono unicamente dalla costante di tempo R*C, dove C è la capacità equivalente dei condensatori in serie o in parallelo, sempre che vengano caricati/scaricati attraverso un unica resistenza.

[Simonex75]

Grazie mille per le risposte! Quindi se ho capito bene, è giusto dire che i condensatori arrivano alla carica massima tutti nello stesso tempo? Sia posti in serie che in parallelo?

[Livio Orsini]

2 minuti fa, Simonex75 ha scritto:

Quindi se ho capito bene, è giusto dire che i condensatori arrivano alla carica massima tutti nello stesso tempo?

 

Non proprio.

Stabilito che la tensione ai capi del condesatore, in carica o scarica, ha un andamento esponenziale e assintotico, ovvero non raggiungerà mai, in teoria, la tensione di batteria o la tensione zero; in pratica si considera un condensatore completamente carico, o completamente scarico, dopo un tempo pari a 10 costanti di tempo. Questa è una condizione arbitraria ma, empiricamente, la si considera corretta.

 

[xblitz]

39 minuti fa, Simonex75 ha scritto:

Grazie mille per le risposte! Quindi se ho capito bene, è giusto dire che i condensatori arrivano alla carica massima tutti nello stesso tempo? Sia posti in serie che in parallelo?

La risposta vera implica il dover considerare l'elettrone non come una pallina ma come una funzione di probabilità - quindi facciamo finta che non esista.

Se i condensatori sono collegati in serie quando l'elettrone raggiunge un'armatura di uno dei 2 condensatori causerà un riarrangiamento delle cariche anche sulle altre facce quindi la ddp massima raggiungibile avviene su tutti i condensatori allo stesso istante di tempo.

Nel caso dei condensatori in parallelo, poiché l'elettrone non è una pallina quanto segue è una spiegazione troppo semplicistica ma ce la facciamo andare bene: poiché i 2 sono in parallelo la variazione di ddp ai capi di ciascun condensatore (in realtà è la stessa, perché sono in parallelo) avviene nel medesimo istante come nel caso dei condensatori in serie.


Però queste considerazioni difficilmente vengono fatte quando si tratta quel genere di esercizi.

[Claudio F]

8 hours ago, Simonex75 said:

è giusto dire che i condensatori arrivano alla carica massima tutti nello stesso tempo? Sia posti in serie che in parallelo?

 

Si perché:

1. i condensatori in entrambe le configurazioni possono essere sostituiti con un solo condensatore equivalente
2. la fine della carica è definibile come il raggiungimento della tensione massima applicata al circuito (nel caso di condensatori in serie è la somma delle loro tensioni)

Con la precisazione che:

1. in parallelo la tensione cresce insieme, mentre la quantità di carica totale si suddivide proporzionalmente alla capacità (più capacità, più quantità di carica)
2. in serie la quantità di carica cresce insieme, mentre la tensione totale si suddivide proporzionalmente alla elastanza (meno capacità, più tensione)

 

 

[Simonex75]

Grazie a tutti per la chiarezza!!! Siete stati di grande aiuto!