Labo Élec
simulateur de laboratoire électrique
Fiche de rappel
Un condensateur stocke des charges et donc de l'énergie ; il se charge et se décharge avec une constante de temps τ = R·C. Retiens 63 % à τ et « fini » à 5τ.
Un condensateur est fait de deux armatures conductrices séparées par un isolant. Sous une tension U il stocke une charge Q = C·U ; C est sa capacité, en farads (en pratique µF, nF, pF). Il stocke l'énergie W = ½ C U².
En parallèle, les capacités s'ajoutent ; en série, ce sont les inverses qui s'ajoutent. Chargé à travers une résistance, il atteint 63 % de sa tension finale après τ = R·C et ≈ 100 % après 5τ ; en régime continu établi, il ne laisse passer aucun courant.
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Charge | Q | C |
| Capacité | C | F |
| Tension | U | V |
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Énergie | W | J |
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Capacité équivalente | Céq | F |
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Constante de temps | τ | s |
| Résistance | R | Ω |
| Capacité | C | F |
Marquage à 3 chiffres : deux chiffres puis nombre de zéros, en pF (104 = 100 000 pF = 100 nF).
Un condensateur de 100 µF est chargé sous 12 V. Quelle charge et quelle énergie stocke-t-il ? On le charge à travers R = 10 kΩ : constante de temps et durée de charge ? Deux tels condensateurs en série : capacité équivalente ?
Q = C · U = 100 × 10⁻⁶ × 12 = 1,2 × 10⁻³ C = 1,2 mC.
W = ½ · C · U² = 0,5 × 100 × 10⁻⁶ × 144 = 7,2 mJ.
τ = R · C = 10⁴ × 10⁻⁴ = 1 s : 63 % de 12 V (7,6 V) après 1 s, charge complète (99 %) après 5τ = 5 s.
En série : 1/Céq = 1/100 + 1/100, Céq = 50 µF.
Charge d'un condensateur à travers R : 63 % de la tension finale après τ = RC.