C’est quoi un condensateur ?
Le flash d’un appareil photo met quelques secondes à se recharger, puis libère toute son énergie d’un coup. Certaines lampes de vélo restent allumées un moment après l’arrêt. Derrière ces effets se cache un petit composant : le condensateur.
Comment il est fait
Un condensateur est formé de deux plaques conductrices, les armatures, séparées par un isolant. Quand on le branche à un générateur, des électrons s’accumulent sur une armature et quittent l’autre : l’une se charge négativement, l’autre positivement.
Aucun courant ne traverse l’isolant. Le courant circule seulement pendant la charge, puis s’arrête quand la tension du condensateur égale celle du générateur.
Exemple : avec R = 10 kΩ et C = 100 µF, τ = 10 000 × 0,000 1 = 1 s. Le condensateur est chargé à 63 % au bout d’une seconde, et presque totalement au bout de 5 s.
L’essentiel à retenir
Un condensateur stocke des charges électriques, donc de l’énergie.
q = C × u — C, capacité en farads (F) — temps caractéristique d’un circuit RC : τ = R × C
Le piège à éviter
Beaucoup pensent qu’un condensateur se charge instantanément. La tension à ses bornes ne peut pas sauter d’un coup : elle monte progressivement, vite au début puis de plus en plus lentement. On considère la charge terminée au bout de 5τ.
À quoi ça sert ?
Les condensateurs lissent la tension dans les alimentations, fournissent l’énergie des flashs et des défibrillateurs, filtrent les signaux audio et créent des temporisations, par exemple la minuterie d’un éclairage d’escalier. Les supercondensateurs alimentent même certains bus électriques.
Questions fréquentes
Quelle est l’unité de la capacité ?
Le farad (F). En pratique on utilise le microfarad (µF) ou le nanofarad (nF).
Combien de temps dure la charge d’un condensateur ?
Environ 5τ, avec τ = R × C.
Un condensateur est-il une pile ?
Non : il stocke peu d’énergie, mais il peut la libérer très vite. Une pile stocke beaucoup plus d’énergie, sous forme chimique.
Le courant traverse-t-il un condensateur ?
Non, l’isolant l’en empêche. Le courant circule dans le circuit seulement pendant la charge ou la décharge.
Pour aller plus loin
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