Un condensatore, chiamato anche cella di accumulo, cella secondaria o condensatore, è un componente elettronico passivo in grado di immagazzinare una carica elettrica. È anche un filtro, che blocca la corrente continua (DC) e consente il passaggio della corrente alternata (AC). Un condensatore è composto da due superfici conduttive chiamate elettrodi, separate da un isolante, detto dielettrico. A differenza di alcuni condensatori, un condensatore ceramico non è polarizzato, il che significa che i due elettrodi non sono positivi e caricati negativamente; e utilizza strati di metallo e ceramica come dielettrici.
Quando la tensione CC viene applicata a un condensatore ceramico, la carica elettrica viene immagazzinata negli elettrodi. La capacità di archiviazione è piccola e viene misurata in unità chiamate Farad (F). La maggior parte dei condensatori è così piccola che la loro capacità è misurata in unità microfarad (da 10 alla sesta potenza negativa), nanofarad (da dieci alla nona potenza negativa) o picofarad (da dieci alla dodicesima potenza negativa). Sono stati progettati nuovi supercondensatori che effettivamente mantengono una carica sufficiente per essere misurata in unità Farad complete.
Il primo progetto di condensatore ceramico è stato negli anni ‘1930, quando è stato utilizzato come componente in ricevitori radio e altre apparecchiature a valvole. I condensatori sono ora un componente vitale in numerose applicazioni elettroniche, tra cui automobili, computer, apparecchiature per l’intrattenimento e alimentatori. Sono inoltre utili per mantenere i livelli di tensione nelle linee elettriche, migliorare l’efficienza del sistema elettrico e ridurre la perdita di energia.
Il design originale del condensatore ceramico era a forma di disco e, ad eccezione dei condensatori ceramici monolitici, questo è ancora il design predominante. I condensatori ceramici utilizzano materiali come il bario acido di titanio come dielettrico. Non sono costruiti in una bobina, come alcuni altri condensatori, quindi possono essere utilizzati in applicazioni ad alta frequenza e in circuiti che bypassano i segnali ad alta frequenza a terra.
Un condensatore ceramico monolitico è costituito da sottili strati dielettrici intrecciati con elettrodi a film metallico sfalsati. Una volta collegati i cavi, l’unità viene pressata in una forma monolitica o solida e uniforme. Le dimensioni ridotte e l’elevata capacità dei condensatori monolitici hanno contribuito a rendere possibile la miniaturizzazione, la digitalizzazione e l’alta frequenza nelle apparecchiature elettroniche.
Un condensatore ceramico multistrato utilizza due elettrodi non polarizzati separati da più strati alternati di metallo e ceramica come dielettrico. Questi si trovano nei convertitori di potenza ad alta frequenza e nei filtri negli alimentatori a commutazione e nei convertitori da CC a CC. Anche i computer, i processori di dati, le telecomunicazioni, i controlli industriali e le apparecchiature di strumentazione utilizzano condensatori ceramici multistrato.
I condensatori ceramici sono classificati come Tipo I, Tipo II o Tipo III. Il condensatore ceramico di tipo I ha generalmente un dielettrico costituito da una miscela di ossidi metallici e titanati. Hanno un’elevata resistenza di isolamento e perdite di frequenza inferiori e mantengono una capacità stabile anche al variare della tensione. Questi sono utilizzati in circuiti risonanti, filtri ed elementi di temporizzazione.
I condensatori di tipo II hanno dielettrici costituiti da zirconati e titanati, come bario, calcio e stronzio. Hanno perdite di frequenza leggermente più elevate e una resistenza di isolamento inferiore rispetto ai condensatori di tipo I, ma possono comunque mantenere livelli di capacità elevati. Questi sono popolari per l’uso in accoppiamento, blocco e filtraggio. Uno svantaggio dei condensatori di tipo II è che possono perdere capacità con l’età. I condensatori ceramici di tipo III sono condensatori di uso generale che sono adeguati in applicazioni che non richiedono un’elevata resistenza di isolamento e stabilità della capacità.