Les condensateurs
Définition
Deux conducteurs, si possible des plaques parallèles, séparés par un isolant tel que de l'air, du verre, du mica, du tantale,…..
Phénomène électrique
Le conducteur emmagasine les électrons libres venant du conducteur négatif de la source, de la même façon qu'on gonfle un ballon avec de l'air. Lorsque l'on coupe la tension aux bornes du conducteur, et que l'on court-circuite ses bornes avec une résistance, les électrons libres emmagasinés dans le condensateur s'enfuient à l'image d'un ballon rempli d'air qui se dégonfle.
D'autant plus vite que la valeur de cette résistance est faible.
Le condensateur fait apparaître la
notion du temps, il faut un certain temps pour remplir le condensateur et il faut aussi un certain temps pour le décharger.Ce condensateur sera donc toujours utilisé chaque fois que le temps sera une donnée d'un problème a résoudre.
C'est le deuxième élément le plus fréquent d'un montage électronique après la résistance.
Dans les alimentations, les condensateurs servent de réservoir d'électricité.
Note, les électrons ne se stockent pas dans l'isolant mais sur la surface de la plaque conductrice.
La quantité d'électricité emmagasinée sera d'autant plus grande que la surface de la plaque est grande.
La quantité d'électricité emmagasinée sera d'autant plus grande que l'épaisseur entre les deux plaques parallèle est courte. En effet des charges électriques contraires s'attirent d'autant plus qu'elles se rapprochent l'une de l'autre tout comme des aimants. Et n'oubliez pas que c'est la plaque positive qui attire les électrons mais que l'isolant empêche les électrons de passer vers la plaque positive et voilà pourquoi les électrons s'accumulent sur la plaque négative.
Attention
si les plaques sont trop rapprochées l'une de l'autre l'isolant va finir par percer, d'autant plus vite que la tension appliquée à ce condensateur sera élevée. Un arc finira par s'amorcer et il sera foutu complètement.Quant vous irez au magasin acheter un condensateur, deux données sont indispensables.
F ou nF ou pF --> microfarad ou nonofarad ou picofarad
Petit conseil d'ami
, demander toujours une tension de 25 % supérieur à la tension d'alimentation de votre condensateur. En effet en dépannage électronique, il s'avère que 30 % des pannes électronique sont due au condensateur défectueux, c'est monstrueux. ET 35 % d'autres pannes sont dues au vieillissement des soudures. Le système économique, la concurrence, fait qu'on doit construire le moins cher que possible. Un condensateur de même capacité et de tension plus élevée est plus chère. Vu le nombre de condensateurs utilisé sur un montage électronique et le nombre d'appareils à fabriquer quelque franc économisé sur ce condensateur nous apportent dans son ensemble des sommes d'argent considérables.Le condensateur a une durée de vie limitée dans le temps. Pas la peine de les récupérer pour nos montages électroniques.
Les résistances, on pourrait les récupérer mais on ne le fait pas car elles ne coûtent vraiment pas chère.
Il n'y a jamais de courant qui passe dans un condensateur, le courant ne passe jamais un isolant parfait.
Cette formule n'est qu'une simple multiplication et une simple division.
C augmente si S augmente. C diminue si e qui est l'épaisseur de l'isolant augmente.
Charge et décharge d'un condensateur
Si on ferme l'interrupteur K, le condensateur va se charger jusqu'à Uc = E.
On remarque que le condensateur se charge vite au début et de moins en mois vite par la suite.
Cette courbe est une exponentiel
2)
Si on ferme l'interrupteur K, le condensateur se décharge dans la résistance R.
Même genre de remarque le condensateur se décharge vite au début et de moins en moins vite par la suite. Cette courbe est une exponentiel. Si l'on augmente la résistance, il faudra plus de temps pour décharger le condensateur, de même si la capacité est d'autant plus grande.
Le temps dépends donc directement de C et de R, il sera appeler la constante de temps-->
.
= R * C = secondes
La résistance s'exprime en ohms et la capacité en Farads.
Après 1 fois la constante de temps, qu'on soit en charge ou en décharge, le condensateur est chargé ou déchargé de
63% de la valeur de la tension E.A noter que la résistance de charge ou décharge peut être différente selon le cas du circuit électronique où le condensateur est placé. Ce n'est pas toujours évidant de les calculées, ces fameuses résistances.
Après 5 fois la constante de temps, qu'on soit en charge ou en décharge, le condensateur est chargé ou déchargé de presque 100 % de la valeur de la tension.
Attention dans les télévisions et les alimentations à découpage bien souvent les condensateurs gardent leur charge assez longtemps, même quant l'appareil est d'ébrancher du secteur. Les tensions sur les condensateurs peuvent être suffisamment élevées pour vous tuer par électrocution.
Les tubes cathodiques peuvent garder 25000 Volts, notamment sur la ventouse placée au-dessus du tube, car c'est l'anode du tube cathodique. Ce tube cathodique est un énorme condensateur quant l'appareil est débranché.
La quantité d'électricité emmagasinée
Elle se mesure avec un galvanomètre balistique spécial.
On constate que si on double la tension aux bornes du condensateur, la quantité de charge électrique emmagasinée dans ce condensateur a doublée, elle aussi.
D'où on dira que la quantité de charge électrique du condensateur est proportionnelle a la tension appliquée aux bornes de ce condensateur.
Cette quantité de charge électrique dépend aussi de la capacité du condensateur.
Energie électrique
Le condensateur, lors de la charge acquerrait de l'énergie électrique puisque après sa charge, il est capable de fournir de l'électricité.
Les Symboles et unités
Les condensateurs électrolytiques, ont une capacité beaucoup plus élevée que les non électrolytiques. De 1 F à 10.000 F. Mais, ils sont polarisés, ce qui implique que si sont raccordés à l'envers, ils claquent ou brûlent et ils deviennent inutilisables.
Les condensateurs non électrolytiques ont une valeur comprise entre 1pF et 1F.
Certains condensateurs, ont un code de couleur semblable aux résistances.
Unité
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1 |
Le micro Farad |
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1 nF = 10-9 F |
Le nano Farad |
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1pF = 10-12 F |
Le pico Farad |
Couplage de condensateurs
En serie
En parallèle
