Définition
Un condensateur est un appareil électronique qui est utilisé pour stocker de l’énergie électrique. Ils sont seulement utilisés pour stocker les électrons et ils ne sont pas capables de les produire.
l’Invention de l’Condensateur
Il y a beaucoup d’histoires derrière l’invention du condensateur., Un scientifique allemand nommé Ewald Georg von Kleist était connu pour inventer le condensateur en novembre 1745. Mais, il n’avait pas de notes détaillées ou des dossiers de son invention. Ainsi, il a reçu le crédit pour l’évolution du condensateur. Quelques mois plus tard, un professeur néerlandais appelé Pieter van Musschenbroek a trouvé un dispositif similaire appelé le pot de Leyden. Les scientifiques ont approuvé ce premier condensateur. Après des années, les deux scientifiques ont reçu le même crédit pour l’invention du condensateur.,
des années plus tard, Benjamin Franklin a expérimenté avec le pot de Leyden, et a pu faire un condensateur plus petit qui a été nommé Franklin Square après lui. Plus tard, le chimiste anglais Michael Faraday a commencé à expérimenter sur le pot de Leyden et a inventé le premier condensateur commercial. Ce condensateur a été fabriqué à partir de gros barils de pétrole. Cela a ensuite progressé de manière à ce que l’énergie électrique puisse être fournie à de très grandes distances. Cliquez ici pour en savoir plus sur l’histoire de l’invention du condensateur.,
le pot de Leyden
le pot de Leyden se compose essentiellement d’un pot en verre, qui a été doublé à l’intérieur et à l’extérieur avec des feuilles métalliques généralement en plomb. Le bocal en verre était à moitié rempli d’eau. Le pot en verre a été utilisé comme diélectrique. Une tige en laiton est introduite par le haut du pot en verre. Une alimentation statique a ensuite été donnée à partir de la tige en laiton dans le pot. Quand ceci est livré le pot stockera deux charges égales, mais opposées en équilibre qui passe à la terre si un fil de terre est donné. La figure d’un pot de Leyden est donnée ci-dessous.,
bouteille de Leyde
le fonctionnement d’un Condensateur
Un condensateur est constitué de deux plaques métalliques séparées par un non-conducteur de la substance ou du diélectrique. Jetez un oeil à la figure ci-dessous pour connaître le diélectrique dans un condensateur.,
bien que toute substance non conductrice puisse être utilisée comme diélectrique, pratiquement certains matériaux spéciaux comme la porcelaine, le mylar, le téflon, le mica, la cellulose, etc. Un condensateur est défini par le type de diélecrique sélectionné. Il définit également l’application du condensateur.
selon la taille et le type de diélectrique utilisé, le condensateur peut être utilisé pour des applications à haute tension et à basse tension.
pour les applications dans les circuits de réglage radio, l’air est couramment utilisé comme diélectrique., pour les applications dans les circuits de minuterie mylar est utilisé comme diélectrique. Pour les applications à haute tension, le verre est normalement utilisé. Pour une application dans les machines à rayons X et IRM, la céramique est principalement préférée.
Les plaques métalliques sont séparées par une distance « d », et un matériau diélectrique est placé entre les plaques.
La constante diélectrique du matériau diélectrique = e0e………………e0 est le diélectrique de l’air.
le matériau diélectrique est la substance principale qui aide à stocker l’énergie électrique.,
définition de la capacité
il existe principalement deux concepts pour définir la capacité. Le concept électrique est donné ci-dessous.
On dit que la capacité est le potentiel de stockage du condensateur. En d’autres termes, pour une différence de potentiel existante ou une tension « V” à travers les plaques, la capacité est dite être la quantité de charge « Q” stockée entre les plaques.,
capacité, C = Q/V
Le concept physique de capacité est que la capacité est définie par les caractéristiques physiques des deux plaques, de sorte que la capacité est égale au rapport entre la surface carrée d’une plaque et la distance entre les plaques multipliée par le diélectrique du matériau entre les plaques
iv id= »a/d
fonctionnement d’un condensateur – vidéo
Farad
la capacité d’un condensateur est mesurée en unités appelées farads.,
Un condensateur est dit avoir 1 Farad de capacité lorsque le condensateur peut contenir 1 ampli-seconde d’électrons à 1 volt à un taux de circulation des électrons de 1 coulomb d’électrons par seconde. Comme 1 Farad est une grande valeur, les condensateurs sont généralement notés en micro Farad.
circuits de condensateur de base
1. Condensateur connecté à une batterie
Un Condensateur est connecté à une batterie est indiqué ci-dessous.,
tension « V” apparaît à travers le condensateur, la production d’une capacité « C” et un « je”. La tension produite par la batterie est acceptée par la plaque connectée au négatif de la batterie. De même, la plaque sur le condensateur qui se fixe à la borne positive de la batterie perd des électrons à la batterie., Ainsi le condensateur commence la charge donnée par l’équation
dq = C*dV, où dQ est le petit changement de charge et dV est le petit changement de tension.
ainsi, le courant peut être exprimé comme
I = C*dV/dt.
lorsque le condensateur est complètement chargé, il aura la même tension que la batterie.
2. Condensateur connecté en série
les condensateurs C1 et C2 connectés en série sont illustrés dans la figure ci-dessous.,
Lorsque les condensateurs ont une connexion en série la tension totale « V” de la batterie est divisée en V1 et V2 à travers les condensateurs C1 et C2. La charge globale » Q » sera la charge de la capacité totale.,
Tension V = V1 + V2
Comme dans tout circuit en série, le courant I est le même tout au long de
Donc la capacité totale du circuit, Ctotal = Q/V = Q/(V1 + V2)
Cela peut être calculée comme 1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2
Donc, pour faire un circuit ayant « n” le nombre de condensateurs en série
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + …… + 1/Cn
3., Condensateur connecté en parallèle
comme indiqué sur la figure, deux capacitorsC1 et C2 sont maintenus en parallèle. La tension aux deux condensateurs sera la même, « V”. La charge dans le condensateur C1 est T1, et les charge dans le condensateur C2 est T2. Ainsi, nous pouvons écrire les équations comme
C1 = Q1/V et C2 = Q2 / V.,
Capacité totale, Ctotal = (Q1+Q2)/V = Q1/V + Q2/V = C1 + C2
S’il y a « n” condensateurs maintenus en parallèle, alors la capacité totale peut être écrite comme
Ctotal = C1 + C2 + C3 + … + Cn
avantages
- étant donné que le condensateur peut se décharger en une fraction de seconde, il présente un très grand avantage. Les condensateurs sont utilisés pour les appareils nécessitant une utilisation à grande vitesse, comme le flash de l’appareil photo et les techniques laser.,
- Les condensateurs sont utilisés pour éliminer les ondulations en supprimant les pics et en remplissant les vallées.
- Un condensateur permet à la tension alternative de passer et bloque la tension continue. Cela a été utilisé dans de nombreuses applications électroniques.
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