Le condensateur : introduction
Un condensateur est un composant en électronique qui a la capacité de stocker de l'énergie électrique. Il stocke cette électricité en fonction de la tension qu'il reçoit et ce de manière proportionnelle.
Il existe plusieurs façons de trouver la capacité d'un condensateur. Si ce n'est pas par le calcul, elle est souvent inscrite directement sur le condensateur. Il vous suffit alors de la déchiffrer. Attention au format des inscriptions, ce dernier vous donnera des indications sur l'unité et sur la valeur exacte du condensateur.
Selon sa capacité, un condensateur reçoit un marquage signifiant sa valeur.
La plupart du temps, le marquage respecte le schéma suivant XXY dans lequel la partie XX correspond à la valeur et Y à la puissance de 10 en picofarads de symbole pF.
Par exemple 122 correspondra à 12 x 102 pF.
Il peut aussi arrivé que l'on voit juste une valeur à deux chiffres. Il s'agit dans ce cas d'un marquage d'une valeur en microfarads de symbole µF.
Pour finir, quand les condensateurs sont assez gros et laissent la place pour une inscription complète, on retrouve la valeur ainsi que son unité directement marqués sur le condensateur en question.
Modélisation d'un condensateur
Pour modéliser un condensateur, il faut décrire certaines de ses caractéristiques à savoir la résistance, l'inductance, la valeur de la capacité et parfois l'effet de batterie ou encore l'hystérésis de charge du condensateur.
Relation idéale d'un condensateur
Le coefficient de proportionnalité entre la tension appliquée au condensateur et sa capacité est caractérisé par cette formule :
avec :
- i : intensité du courant électrique traversant le condensateur et exprimée en ampères de symbole A ;
- C : capacité électrique du condensateur exprimée en farads de symbole F ;
- u : tension électrique aux bornes du condensateur, exprimée en volts de symbole V ;
- du/dt représente la dérivée de la tension par rapport au temps.
Les utilités d'un condensateur
Les condensateurs sont utilisés dans moult domaines.
Stabilité
Les condensateurs peuvent être utilisés dans des installations électriques afin de "lisser" la tension d'un circuit. Dans ces conditions, le condensateur se chargera lors des pics de tension tout en se relâchant lors des baisses de tension. Cette dernière ne subissant pas de fluctuations du point de vue des appareils électriques du circuit et ainsi de leurs utilisateurs.
Ils sont donc présents dans de nombreux appareils ménagers que vous possédez chez vous :
- Plaques de cuisson ;
- Radiateurs ;
- Chauffe-eau ;
- Ordinateur ;
- Bouilloire ;
- Sèche cheveux ;
- Etc.
Séparer les courants
On peut utiliser les condensateurs afin de séparer deux courants qui seraient présents simultanément : le courant alternatif et le courant continu. En effet, le courant continu ne peut passer à travers un condensateur car il ne se vide que quand sa capacité maximale est atteinte et ne peut donc pas délivrer le courant de façon continu.
Traiter les signaux
Les condensateurs sont capables de filtrer des signaux périodiques. Par exemple, dans une radio, le condensateur peut filtrer le signal sinusoïdale périodique de la radio FM.
Stocker
Dans le cas des super condensateurs, il peuvent être utilisés afin de stocker de l'énergie. En effet, leur grande capacité leur permet de retenir beaucoup d'énergie.