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Électronique

 

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Électronique

 

Résistance

Condensateur

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Circuit 1

 

Sommaire de cette page

>>> Condensateur

>>> Charge et décharge

>>> Capacité

>>> Impédance

 

 

 

 

Condensateur en électronique

 

Composant qui emmagasine de l'énergie lorsqu'elle est abondante et la restitue en cas de pénurie.

Un condensateur à un effet d'inertie sur la tension: tendance à ramollir la dynamique d'un signal et celui de plus en plus fort pour les fréquences les plus basses.

 

Vocabulaire

Condensateur (Capa), Capacité, farad (F), Impédance, coulomb (C)

Anglais: capacitor

 

CONDENSATEURS

 

*    Un condensateur est un sandwiche formé de deux plaques métalliques enserrant un matériau isolant appelé le diélectrique.  Deux fils relient les condensateur1.jpgarmatures à des connexions externes: les bornes.

*    Une tension continue appliquée aux deux bornes provoquent une accumulation de charges sur celles-ci: positives pour l'une et négatives pour l'autre. Le condensateur se charge.

*    Supprimez la tension, le condensateur conserve ses charges.

*    Branchez une résistance aux bornes (charge), le courant emmagasiné se libère dans la résistance.

*    Le condensateur agit un peu comme une petite réserve d'eau: elle se charge en l'alimentant en eau et se décharge en ouvrant une vanne.

*    C'est une mini-batterie. 
 

 

CHARGE et DÉCHARGE

 

Principe

*    Une source de tension délivre un signal rectangulaire.

*    Avec un condensateur, cette forme rectangulaire est atténuée. En présence de tension le condensateur se charge complètement. En l'absence, il ne se décharge pas complètement.

*    Le signal oscille autour d'une valeur moyenne. Il est filtré.

*    Partant d'un signal franchement alternatif, la capacité restitue un signal ondulé, mais se rapprochant du continu.

 

Courbe de charge

 

*    À courant constant (I), la tension croît linéairement en fonction du temps:


 

*    À tension constante (E), le cas le plus courant, la tension aux bornes du condensateur s'établit selon une courbe exponentielle. Si tau est la constante de temps, l'équation est la suivante:

 

Courbe de charge pour E  = 1 et tau  = 1

*    Au temps 1 fois tau, la charge atteint 63,2 …% de la tension appliquée.
(Les valeurs sont données avec 10 décimales car nous sommes sur un site de maths; mais en pratique même la première décimale est superflue.)

*    Basculez la courbe autour de l'axe-temps, du haut vers le bas, et vous aurez la courbe de décharge. La décharge au temps1 fois tau est de 100 – 63,2 = 36,8% de U.

*    L'équation étant: 

 

CAPACITÉ

 

*    La quantité de charge stockée dans le condensateur dépend de la nature et de la  taille de celui-ci. Elle est proportionnelle à la tension appliquée. Le coefficient de proportionnalité est nommé capacité.

 

Q = C . U

 

*    Unités: Q en coulombs(C), C en farads (F) et U en volts (V).

 

*    Montées en série, la capacité équivalente C est telle que:

 

*    Montées en parallèle, la capacité équivalente C vaut:

 

 

*    Dans le jargon courant, un condensateur est souvent appelé une capa.

 

IMPÉDANCE

 

*    Est-ce que le condensateur offre une résistance au passage du courant? Pratiquement négligeable.

*    Par contre en présence d'un courant alternatif, il présente une "résistance" nommée impédance (Z). Valeur qui est proportionnelle à l'inverse de la fréquence du signal.

*    Un condensateur s'oppose au passage du courant continu, par contre il laisse passer les fréquences d'autant plus qu'elles sont élevées.

 

Illustration (principe de fonctionnement)

 

*    En haut les basses fréquences sont bloquées, tandis que les hautes fréquences passent vers la sortie. En bas, les hautes fréquences sont tout de suite dérivées et les autres fréquences sont présentes à la sortie.

*    Un montage électronique basé sur ce principe (et faisant intervenir des bobines pour renforcer les effets) est utilisé en audio pour séparer les graves des aigües.

 

 

 

Suite

*    Bobine

*    Électronique – Index

Voir

*    Sciences – Index

*    Division

*    Courbes d'amortissement

Sies

*    Décharge d'un condensateur – Wikipédia

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