Energia, tensione e carica di un condensatore da 1,87 mF
Un condensatore di capacità \( \( C = 1{,}87 \, \text{mF} \)\), una volta caricato, sarebbe in grado di mantenere accesa per 1 minuto una lampadina da 40 W.
Qual è la differenza di potenziale tra le armature del condensatore quando è carico? Quanta carica è accumulata sulle sue armature?
Soluzione
1) Calcolo dell’energia erogata
\( U = P \cdot t = 40 \cdot 60 = 2400 \, \text{J} \)
2) Energia accumulata in un condensatore
\( U = \frac{1}{2} C V^2 \)
3) Ricaviamo la tensione
\( V = \sqrt{\frac{2U}{C}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 2400}{1{,}87 \cdot 10^{-3}}} = 1600 \, \text{V} = 1{,}6 \, \text{kV} \)
4) Calcolo della carica
\( Q = C \cdot V = 1{,}87 \cdot 10^{-3} \cdot 1600 = 3 \, \text{C} \)