Condensatori in serie: il più piccolo decide, e poi cede

Perché comunque si mettono in serie

Non per la capacità, che il collegamento riduce, ma per la tenuta in tensione: due pezzi identici da 400 V ciascuno formano una catena che regge 800 V, a metà capacità. L'insidia è che la ripartizione è equa solo finché i due sono davvero identici, e i pezzi reali differiscono per tolleranza e per corrente di dispersione. Quello che disperde meno finisce col reggere più tensione, quindi è più sollecitato, quindi di norma disperde ancora meno. Quella deriva spiega perché le catene in serie di produzione portino resistenze di equalizzazione ai capi di ogni condensatore — componenti il cui unico compito è costringere la ripartizione a restare dove il progetto l'ha messa.

La tolleranza è più larga del calcolo

Dichiarare 56,9 µF a partire da tre valori nominali presuppone una precisione che i componenti non hanno. I condensatori elettrolitici portano comunemente tolleranze del venti per cento o peggiori, e il loro valore deriva con la temperatura e con l'età mentre l'elettrolita si asciuga, quindi la catena sta in una banda e non in un punto. Va benissimo per un filtraggio o un disaccoppiamento, dove serve qualunque valore sopra un minimo, e non va bene in un circuito di temporizzazione o di filtro, dove il valore fissa una frequenza. Per quelli, un pezzo a film o ceramico a tolleranza stretta è il componente di cui il progetto ha davvero bisogno, e vale la pena spingere l'aritmetica al decimale solo una volta che quel pezzo è nel circuito.

Domande frequenti

E in parallelo?

Si sommano semplicemente: 100 e 220 in parallelo fanno 320 µF, e la tenuta in tensione dell'insieme è quella del membro più debole, non la somma. Il parallelo è il collegamento usato quando si vuole più capacità, ed è anche il motivo per cui una scheda porta più condensatori di disaccoppiamento piccoli invece di uno grande — i piccoli hanno induttanza interna minore e rispondono più in fretta, così il gruppo si comporta meglio in alta frequenza di un singolo pezzo dello stesso valore totale.

La formula vale per un numero qualsiasi di condensatori?

Sì — somma il reciproco di ciascuno e prendi il reciproco della somma, per due pezzi come per venti. Due scorciatoie meritano di essere ricordate tanto ricorrono: n condensatori identici in serie danno l'ennesima parte del valore singolo, quindi dieci pezzi da 100 µF fanno 10 µF; e due valori diversi si risolvono come prodotto su somma. Oltre i tre pezzi la forma generale è più rapida di qualsiasi scorciatoia, ed è quella che il calcolo sopra usa.