Condensatori e macchine elettrostatiche.

82. Capacità elettrica. — Comunicando a un conduttore isolato una carica Q, esso assume un potenziale V; raddoppiando o triplicando Q, si raddoppia o si triplica V (§ 80), cioè per elevare di 1 il potenziale di un conduttore si richiede una ben determinata quantità di elettricità, che si assume come misura della capacità elettrica del conduttore. Indicandola con C, è chiaro perciò che per comunicare al conduttore un potenziale V occorrerà una quantità d’elettricità:

Q = C V

La capacità elettrica ha quindi una certa analogia con la capacità calorifica, espressa dalla quantità di calore che occorre per elevare di un grado la temperatura d’un corpo, e anche con la sezione o base di un recipiente cilindrico, che misura in certa guisa la quantità di liquido che occorre per elevare il livello di 1 centimetro.

Si noti però che la capacità d’un conduttore dipende, oltre che dalla forma e dalle dimensioni del conduttore medesimo, anche dalla presenza e dalla posizione di altri conduttori vicini che ne subiscono l’influenza, poichè, come si è visto nel precedente paragrafo (caso b), la presenza di questi abbassa il potenziale del primo, a parità di carica in esso contenuta; e perciò occorrerà una maggiore carica per elevarne di 1 il potenziale. Questo effetto è specialmente cospicuo se i conduttori indotti sono in comunicazione col suolo, e son portati a piccolissima distanza dall’inducente. E così si dimostra che mentre la capacità di una sfera isolata è numericamente eguale al suo raggio R, circondandola di un involucro conduttore sferico alla distanza d, messo in comunicazione col suolo, essa viene moltiplicata per il rapporto tra il raggio della sfera e la distanza dall’involucro. Se fosse R = 20 cm. e d = 0,1 cm, la capacità diverrebbe perciò 200 volte più grande.

Questi apparecchi nei quali si può, a parità di potenziale, accumulare una carica maggiore che nei conduttori isolati, si chiamano condensatori. Si può dar loro la forma di due piatti affacciati; e allora caricando un piatto mentre l’altro è in comunicazione col suolo, la capacità del primo sarà proporzionale alla superficie e inversamente proporzionale alla distanza tra i piatti.

Il modello più semplice di condensatore è costituito da una lastra di vetro o di altra sostanza isolante sulle cui facce sono incollate due lamine di stagnola, che si chiamano armature, e di cui l’una si mette in comunicazione con la macchina elettrostatica e l’altra col suolo.

Un’altra forma molto comune è detta bottiglia di Leyda, (fig. 107) e consiste in una bottiglia o un bicchiere che porta incollate nella superficie interna e nella esterna, fino a una certa distanza dai bordi, due lamine di stagnola. L’armatura interna comunica con un’asta conduttrice munita di una sferetta B.