8 : Capacité
- Page ID
- 191145
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
Les condensateurs sont des composants importants des circuits électriques de nombreux appareils électroniques, notamment les stimulateurs cardiaques, les téléphones portables et les ordinateurs. Dans ce chapitre, nous étudions leurs propriétés et, au cours des prochains chapitres, nous examinons leur fonction en combinaison avec d'autres éléments de circuit. À eux seuls, les condensateurs sont souvent utilisés pour stocker l'énergie électrique et la libérer en cas de besoin ; avec d'autres composants du circuit, les condensateurs font souvent partie d'un filtre qui laisse passer certains signaux électriques tout en bloquant d'autres. Vous pouvez comprendre pourquoi les condensateurs sont considérés comme l'un des composants fondamentaux des circuits électriques.
- 8.1 : Prélude à la capacitance
- Les figures de Lichtenberg, nommées en l'honneur du physicien allemand Georg Christof Lichtenberg (1742—1799), sont des motifs de branches ressemblant à des arbres dont les « branches » sont créées par le claquage diélectrique produit par un fort champ électrique.
- 8.2 : Condensateurs et capacité
- Un condensateur est un dispositif utilisé pour stocker des charges électriques et de l'énergie électrique. Il est constitué d'au moins deux conducteurs électriques séparés par une certaine distance. (Notez que ces conducteurs électriques sont parfois appelés « électrodes », mais plus exactement, ce sont des « plaques de condensateur ».) L'espace entre les condensateurs peut simplement être un vide et, dans ce cas, un condensateur est alors connu sous le nom de « condensateur à vide ». Cependant, l'espace est généralement rempli d'un matériau isolant appelé diélectrique.
- 8.3 : Condensateurs en série et en parallèle
- Plusieurs condensateurs peuvent être connectés entre eux pour être utilisés dans diverses applications. Les connexions multiples de condensateurs se comportent comme un condensateur équivalent unique. La capacité totale de ce condensateur unique équivalent dépend à la fois des condensateurs individuels et de la manière dont ils sont connectés. Les condensateurs peuvent être disposés selon deux types de connexions simples et courants, appelés série et parallèle, pour lesquels nous pouvons facilement calculer la capacité totale.
- 8.4 : Énergie stockée dans un condensateur
- L'énergie délivrée par le défibrillateur est stockée dans un condensateur et peut être ajustée en fonction de la situation. Les unités SI de joules sont souvent utilisées. L'utilisation de condensateurs en microélectronique pour fournir de l'énergie lorsque les batteries sont chargées est moins spectaculaire (Figure). Les condensateurs sont également utilisés pour fournir de l'énergie aux lampes flash des appareils photo.
- 8.5 : Condensateur à diélectrique
- La capacité d'un condensateur vide est augmentée d'un facteur ␞ lorsque l'espace entre ses plaques est complètement rempli par un diélectrique à constante diélectrique ␞ Chaque matériau diélectrique possède sa constante diélectrique spécifique. L'énergie stockée dans un condensateur isolé vide est diminuée d'un facteur σ lorsque l'espace entre ses plaques est complètement rempli d'un diélectrique de constante diélectrique
- 8.6 : Modèle moléculaire d'un diélectrique
- Toutes les molécules peuvent être classées comme polaires ou non polaires. Il y a une séparation nette des charges positives et négatives dans une molécule polaire isolée, alors qu'il n'y a pas de séparation des charges dans une molécule non polaire isolée. En d'autres termes, les molécules polaires ont des moments dipolaires électriques permanents, ce qui n'est pas le cas des molécules non polaires. Les molécules non polaires peuvent devenir polaires en présence d'un champ électrique externe, ce que l'on appelle la polarisation induite.