CONDENSATEURS
1. Le rôle...1
2. Les symboles...2
3. Les fonctions...2
3.1 stocker une tension...2
3.2 Eliminer la composante continue...3
3.3 Réaliser des filtres...3
4. Les équations...4
4.1 En alternatif : l'impédance...4
4.2 En continu : charge/décharge et/ou stockage...4
5. Les courbes...5
5.1 la charge (équation et graphe)...5
5.2 la décharge (équation et graphe)...5
6. Technologie...6
1. Le rôle
Les condensateurs permettent de stocker de l'énergie sous forme de tension.
La capacité d'un condensateur s'exprime en Farad [F]
Ils peuvent être utiliser pour différentes fonctions :
• stocker une tension (réservoir de tension)
• éliminer la composante continue d'un signal
• filtrer un signal (éliminer des fréquences)
2. Les symboles
3. Les fonctions
3.1 stocker une tension
Pour stocker une tension dans le condensateur, on le place en parallèle avec l'alimentation.
Le condensateur se charge avec Q = CU et conserve cette valeur presque constante si on ne tire pas trop de courant dessus (faible courant consommé ou FORTE valeur de capacité)
3.1.1 Schéma exemple :
Illustration 1: Schéma extrait :
Pour éliminer la valeur moyenne (composante continue) d'un signal on peut placer un condensateur en série avec le signal.(Remarque : ce montage est un filtre passe haut) Exemple sur un oscilloscope lorsque l'on visualise
• en AC, on place un condensateur en série avec le signal mesuré.
• en DC il n'y a PAS de condensateur donc on a les deux composants de visualisées.
3.2.1 Schéma exemple :
3.3 Réaliser des filtres
3.3.1 passe haut
Les filtres passe haut ne laissent passer que les fréquences au-dessus de la fréquence de coupure :
fc = 1/2π RC Le condensateur est en série avec le signal.
3.3.2 passe bas
Les filtres passe-bas ne laissent passer que les fréquences en-dessous de la fréquence de coupure :
fc = 1/2π RC Le condensateur est en parallèle avec le signal.
Illustration 2: Schéma extrait : Testeur de diode
4. Les équations
4.1 En alternatif : l'impédance
L'impédance est une grandeur qui permet de tenir compte de la ''résistance'' ET du déphasage.
Zc = -j / Cw
avec
C : capacité en Farad et w : pulsation en rad/s j : nombre complexe (j²=-1)
La résistance est le module de Zc : Zc = 1/Cw
Le déphasage (réactance) est l'argument de Zc : Arg(Zc) = -90°
4.2 En continu : charge/décharge et/ou stockage
Q = CU = quantité d’énergie stockée en coulomb
avec
C : capacité en Farad
Illustration 3: Schéma extrait :
AS carte motorisation
5.1 la charge (équation et graphe)
La courbe de charge d'un condensateur est un forme exponentielle dont l'équation est :
Vc(t) = Vcc(1- exp(-t/RC)) avec RC = constante de temps du circuit de charge en seconde
Ici : VCC = 5V et Vc(t) = VBC(t)
et la constante de temps est : R30 x C1 = 220 k x 1µ = 0,22 s
5.2 la décharge (équation et graphe)
La courbe de décharge d'un condensateur est un forme exponentielle dont l'équation est :
Vc(t) = Vcc(exp(-t/RC))
avec RC = constante de temps du circuit de charge en seconde
Dans ce montage, la condition initiale est que C10 est préalablement chargé à Vcc.
En fermant SW4 le condensateur se décharge dans la résistance R40.
La constante de temps est : R40 x C10 = 22000 x 100nF = 2,2ms
6. Technologie
Un condensateur est constitué de 2 armatures métalliques placées face à face et séparées par un isolant (le diélectrique)
Les différents types de condensateur sont définis par le type d'isolant :
Illustration 4: Extrait : guide du technicien en électronique - Hachette technique
Les condensateurs peuvent être axiaux ou radiaux.
Les informations sur le condensateur sont :
• sa capacité en farad (F) (précision série E6 (20%))
• sa tension maximale de fonctionnement (V) (tension de claquage) souvent on prend une tension 2 fois supérieures à la valeur max appliquée. Au delà de cette tension l'isolant (diélectrique) n'est plus isolant!!! donc claquage !
Illustration 7: Condensateur radial (25V 2200µF)
Illustration 6: Condensateur axial
Illustration 5: Extrait : guide du technicien en électronique - Hachette tehcnique
