Chapitre 3.12 – La charge et la décharge d''un condensateur
La capacité d''un condensateur est la quantité de charges électriques qui peut être séparée dans un condensateur avant que la différence de potentiel aux bornes du condensateur augmente …
Une fois la charge maximale atteinte, on peut retirer la pile en conservant le condensateur chargé, puisque les charges présentes sur les armatures s’attirent mutuellement. Par ce processus, nous avons mis en réserve une certaine quantité de charges électriques qui pourront être utilisées au moment souhaité.
ÉNERGIE EMMAGASINÉE PAR UN CONDENSATEUR Pour charger un condensateur, la pile doit déplacer une quantité d'électricité ( Q) d'une armature à l'autre de ce composant. Cette quantité d'électricité est déterminée par le produit de la tension ( V) de la pile par la capacité ( C) du condensateur.
Ceq = C1 + C2 + C3 + .... GROUPEMENTS EN SÉRIE Considérons les condensateurs C1 et C2 de la figure 12. Pour faciliter nos explications, les armatures de ces condensateurs sont appelées A, B, C et D. Lors de la charge de C1 et de C2, l'armature A se charge positivement et l'armature D négativement.
CHARGE ET DÉCHARGE D'UN CONDENSATEUR : Examinons le circuit de la figure 3 dans lequel le condensateur est représenté par son symbole graphique. Dès que le condensateur ( C) est relié à la pile, il se produit le phénomène déjà analysé précédemment, à savoir qu'un certain nombre de charges électriques passent d'une armature à l'autre.
Pour obtenir l’intensité du courant qui charge le condensateur, il suffit de combiner les relations précédentes. Ainsi, à l’instant t = 0, le courant est maximum et vaut e/R. Il décroît ensuite de manière exponentielle, avec la constante de temps RC, de sorte qu’il ne vaut plus que 1/e = 0,37 de sa valeur initiale au bout d’un temps RC.
Au moment où le condensateur est relié au circuit, la tension Vc à ses bornes est nulle, donc toute la tension V de la pile se retrouve aux bornes de la résistance R ( Vr = V ). Puis au fur et à mesure de la charge du condensateur, la tension Vc augmente, tandis que Vr diminue.
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