Le condensateur: Description et définition

Le condensateur est un composant électronique qui peut être comparé à un réservoir d’énergie électrique. Il est constitué de deux armatures métalliques séparées par un isolant. Lorsqu’on applique une tension à ses bornes, l’isolant est soumis à cette tension et accumule de l’énergie sous forme de charges électrostatiques.

condensateur symbole

Exemples de condensateurs

Symbole du condensateur

Le condensateur accumule aussi une charge électrique. Son symbole, dans les circuits électroniques, est le suivant :

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La grandeur physique qui caractérise le condensateur est la capacité (mesurée en Farads, de symbole F). En électronique, on parle souvent de microfarad (uF) ou nanofarad (nF). Le Farad est une unité très grande ! On peut comparer le condensateur à un seau que l’on remplit ou que l’on vide : le condensateur est capable d’absorber ou de restituer de l’énergie. A la différence des accumulateurs, aucune réaction chimique ne se produit dans le condensateur. Ceci permet un nombre de charges et décharges plus bien grand, quasiment infini si l’échauffement du condensateur reste faible. On peut former un condensateur en approchant deux plaques métalliques l’une de l’autre, et en fonction de la surface des plaques (surface en regard), la valeur de la capacité peut être ajustée. L’isolant joue aussi un rôle, le papier paraffiné ayant fait un succès historique en la matière.

Formule de la capacité d'un condensateur

Le calcul de la capacité est donné par la formule suivante :

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Formule de la capacité d'un condensateur (en Farad)

εo : permittivité du vide (8,84 10e-12). Ce coefficient traduit le caractère isolant du vide. Aussi paradoxal que cela puisse paraître, cette constante caractérise le vide, comme la vitesse de la lumière. La permittivité de l'air est pratiquement égale à la permittivité du vide.

εr : permittivité relative. Ce coefficient traduit par combien l’isolant considéré multiplie la capacité par rapport au vide. Le papier paraffiné a une valeur très grande. Les circuits imprimés (en matériau FR4) ont une permittivité relative comprise entre 4 et 5.

A : surface des armatures en regard (m²)

d : distance entre les deux armatures (m)

Pour maximiser la capacité du condensateur, les armatures doivent être grandes (surface A élevée) et séparée par une distance petite (d). Le matériau isolant doit aussi avoir une grande permittivité relative εr.

Condensateur variable pour tuner radio

Par exemple, on peut faire varier la surface A en regard par rotation des armatures, ce qui permet de réaliser un condensateur variable. Les condensateurs variables ont de faibles capacités (moins de 1 nF) et sont utilisés dans les tuners et autres récepteurs radio pour accorder la fréquence. Lorsqu'on tourne le bouton "tuning" pour régler la fréquence, on agit sur la valeur du condensateur. Voici un exemple d'un ancien tuner FM (ondes ultra courtes UKW) :

condensateur definition formule

Condensateurs variables pour tuner radio : un condensateurs pour les grandes ondes AM et un autre pour la FM

Voici de plus près le condensateur variable de la FM :

condensateur definition formule permittivité

Condensateur variable : c'est la surface en regard qui varie lorsqu'on tourne l'armature mobile

KHEMIRI
mardi 22 décembre 2015 17:22

Comment tester un condensateur merci d'avance