REATTANZA CAPACITIVA

INTRODUZIONE

Il condensatore è un componente elettrico composto da due armature, separate tra loro da un elemento isolante che prende il nome di "dielettrico", come illustrato in figura 1, il quale non consente alcun passaggio di corrente, di qualunque tipo e natura questa sia, a meno che il componente non presenti delle perdite. Il condensatore non consente il passaggio della corrente continua, ossia di quella corrente erogata, ad esempio, dalle comuni pile, mentre conduce, apparentemente, quella alternata. 

Fig. 1 - composizione interna di un condensatore

La corrente alternata scorre attraverso i conduttori che collegano i morsetti di un generatore di corrente alternata con i terminali del condensatore, in pratica con le sue armature. Dunque, il condensatore, quando viene inserito in un circuito percorso da correnti continue, interrompe elettricamente il circuito, ma ne garantisce la "continuità" se le correnti sono variabili.
Negli apparati elettronici, in modo particolare in quelli ricetrasmittenti, si fa grande impiego di condensatori, soprattutto in quei punti circuitali in cui è necessario bloccare la corrente continua e lasciar via libera a quella alternata, normalmente rappresentativa dei segnali radio. Una applicazione importante della reattanza capacitiva e' costruzione di alimentatori trasformerless ovvero senza trasformatore come implementato nel regolatore MST_K07_CL o nel lampeggiatore MST_K28
Per interpretare il fenomeno ora ricordato, conviene far riferimento allo schema di figura 2, nel quale il generatore di tensione è rappresentato da un alternatore a 12 Vca, oppure dall'avvolgimento secondario di un trasformatore da rete, riduttore di tensione dal valore di 220 Vca a quello di 12 Vca.

Fig. 2 -  processo di carica e scarica di un condensatore collegato ad una tensione alternata

Nello stesso schema di figura 2 appare inserito il condensatore C, che risulta collegato direttamente con l'alimentatore. Ebbene, supponiamo che il ciclo della tensione alternata, che si interpreta analiticamente attraverso una sequenza di curve sinusoidali, abbia inizio dal punto 1, ovvero dal valore di 0 Vca ed aumenti progressivamente verso i valori negativi.
Sul punto 2 la tensione assume circa poco il valore di -6 Vca e a questo stesso valore di potenziale vengono a trovarsi le armature del condensatore C. Pertanto, durante l'intervallo di tempo che intercorre fra i punti 1 - 2, quando il potenziale elettrico valutabile fra i terminali del condensatore C sale da 0 Vca a 6 Vca, attraverso i conduttori, che collegano i morsetti dell'alternatore con i terminali di C, scorre corrente, che nella realtà non attraversa il condensatore, ma apparentemente sembra interessare l'intero circuito.
Il valore del potenziale sale ulteriormente quando la sinusoide raggiunte il punto 3, stabilendosi sui -12 Vca, vale a dire sul massimo valore negativo. Ma il ciclo della tensione alternata prosegue, per toccare successivamente i punti 4 e 5, con una conseguente diminuzione del potenziale fino al valore di 0 Vca, e con un corrispondente flusso di corrente attraverso i conduttori del circuito in esame.
Il condensatore C, che in corrispondenza del punto 3 della sinusoide si carica con una tensione pari al valore di picco massimo negativo, ossia a -12 Vca, si scarica progressivamente durante il passaggio della sinusoide dal punto 3 al punto 5. E così si spiega il passaggio di corrente nei conduttori del circuito durante il tratto ascendente negativo della sinusoide, dal valore di -12 Vca a quello di 0 Vca.
A questo punto è facile intuire come il flusso di corrente alternata, nei circuiti nei quali sono presenti dei condensatori, è determinato da fenomeni di carica e scarica di questi componenti elettronici.
L'esame ora condotto sulla semionda negativa della tensione alternata si ripete su quella positiva, dapprima nel tratto ascendente compreso fra i punti 5 e 7, poi in quello discendente fra i punti 7 e 9. In corrispondenza di questi tratti di curve si verificano altri due processi di carica e scarica di C, che avviano la corrente elettrica nello schema a destra di figura 2.
Si suole pure dire che, durante le fasi di carica e scarica del condensatore, una certa potenza elettrica viene dapprima prelevata dal generatore e poi restituita a questo. Infatti, il condensatore, se di ottima qualità, non deve trasformare energia elettrica in altre forme di energia, per esempio in calore, perché in esso non circola la corrente.