Un condensateur est un composant électronique ou électrique dont l'intérêt de base est de pouvoir recevoir et rendre une charge électrique, dont la valeur est proportionnelle à la tension. Il se caractérise par sa capacité électrique. Son comportement électrique idéal est donc :
où :
* I est le courant qui traverse le composant ;
* U est la tension aux bornes du composant ;
* C est la capacité électrique du condensateur.
*
est la variation de tension avec le temps.
Les signes sont tels que la tension augmente dans le terminal par lequel entre le courant.
Il est utilisé principalement pour :
* stabiliser une alimentation électrique (il se décharge lors des chutes de tension et se charge lors des pics de tension) ;
* traiter des signaux périodiques ;
* stocker de l'énergie, auquel cas on parle de supercondensateur.
I - Loi de comportement du condensateurOn définit la capacité par la relation :
où :
* Q est la charge stockée sur sa borne positive ;
* U est la tension aux bornes du composant ;
* C est la capacité électrique du condensateur.
Expression algébrique de la loi de comportement du condensateur :
Les indices 1 et 2 repérant chacune des bornes. Qk étant la charge de la borne k et Vk son potentiel électrique (k = 1 ou 2). La borne au potentiel le plus élevé (borne positive) est donc chargée positivement. La charge "totale" d'un condensateur
Qt = Q1 + Q2 est donc NULLE. Procédant par influence électrostatique, le courant "pénétrant" par une borne ressort à l'identique par l'autre borne alors que les armatures sont séparées par un isolant !
Si l'on oriente la branche de circuit contenant le condensateur dans le sens : borne 1 -> borne 2 , fixant ainsi le sens positif du courant i, on définit alors algébriquement la tension u dans le sens opposé (
convention récepteur)
u = V1 − V2
Il devient alors possible de définir algébriquement une relation entre le courant circulant dans la branche et la dérivée temporelle de la tension :
II - Calcul des circuits comportant un ou des condensateur(s)L'intensité qui traverse un condensateur ne dépend pas directement de la tension à ses bornes, mais de la variation de cette tension. Ainsi, on écrit généralement l'équation (en convention récepteur, q étant la charge de l'armature sur laquelle arrive i ):
q étant la charge de l'armature en coulomb.
C étant la capacité du condensateur en farad.
On peut ainsi en déduire l'impédance du condensateur alimenté par une tension fonction sinusoïdale du temps :
où U et I sont les valeurs efficaces des grandeurs u et i
La transformation complexe appliquée à la tension et à l'intensité permet de déterminer l'impédance complexe :
Ces relations montrent bien qu'un condensateur se comporte comme un circuit ouvert (impédance infinie) pour une tension continue et tend à se comporter comme un court-circuit (impédance nulle) pour les hautes fréquences. Pour ces raisons, ils sont utilisés pour réaliser des filtres, parfois en association avec des inductances.
III - Energie stockée Puissance échangéeUn condensateur stocke de l'énergie sous forme électrique.
Cette énergie E s'exprime en fonction de sa capacité C et de sa charge q (ou de sa tension u ) selon :
On remarque que cette énergie est toujours positive (ou nulle) et qu'elle croît comme le carré de la charge ou de la tension.
Ces propriétés sont analogues à celles de l'énergie cinétique d'une masse m animée d'une vitesse v.
La puissance électrique P reçue par le condensateur est la dérivée par rapport au temps de cette énergie.
On reconnaît dans la dernière égalité, l'expression générale de la puissance électrique reçue par un dipôle (en convention récepteur).
Si la puissance est positive (puissance reçue) cette énergie augmente, le condensateur se charge. Inversément lorsque le condensateur se décharge, l'énergie diminue, la puissance est négative : elle est cédée par le condensateur au monde extérieur.
Il en résulte qu'il est difficile de faire varier rapidement la tension aux bornes d'un condensateur et ceci d'autant plus que la valeur de sa capacité sera élevée. Cette propriété est souvent utilisée pour supprimer des variations de tension non désirées (filtrage).
Inversément, une décharge très rapide d'un condensateur dans une utilisation de faible résistance électrique est possible. Une énergie importante est délivrée dans un temps très court (donc avec une très forte puissance). Cette propriété est entre autres exploitée dans les flashs électroniques et dans les alimentations de lasers pulsés.
Il est préférable de parler de puissance reçue (ou cédée) plutôt que de puissance consommée.
Ce dernier qualificatif laisse à penser que la puissance reçue est "perdue" ou du moins dissipée. Ce qui est le cas d'une résistance qui "consomme" de la puissance électrique, toujours positive par Effet Joule, la puissance Joule "consommée" s'écrivant :
IV - Lois d'associationA) - Association en parallèleLorsque deux condensateurs sont placés en parallèle, donc soumis à la même tension, le courant à travers cet ensemble est la somme des courants à travers chacun des condensateurs. Ceci a pour conséquence que la charge électrique totale stockée par cet ensemble est la somme des charges stockées par chacun des condensateurs qui le composent :
donc :
Ce raisonnement est généralisable à n condensateurs en parallèle.
Le condensateur équivalent à n condensateurs en parallèle a pour capacité la somme des capacités des n condensateurs considérés.
Précaution : La tension maximale que peut supporter l'ensemble est celle du condensateur dont la tension maximale est la plus faible.
B) - Association en sérieLorsque deux condensateurs sont en série, donc soumis au même courant, il en résulte que la charge stockée par chacun d'eux est identique.
ou
d'où
Ce raisonnement étant généralisable à n condensateurs, on en déduit :
Le condensateur équivalent à n condensateurs en série a pour inverse de sa capacité la somme des inverses des capacités des n condensateurs considérés.
Remarque : Cette association est généralement une association de n condensateurs identiques ayant pour but d'obtenir un ensemble dont la tension maximale qu'il peut supporter est égale à n fois celle des condensateurs utilisés, ceci au prix d'une division de la capacité par n
Sujet: Les Condensateurs 
Dim 14 Déc - 13:56
c'est bien compliqué tout sa. 
mon budjet et de 20 euro max .
Hélàs, je ne m'en rappelle plus, donne des infos sur ta bobine, histoire de voir, je chercherai la formule.