Définition de la capacitance
Outre la résistance et l'inductance, une autre propriété importante des circuits électroniques à courant alternatif est la capacité. La capacité est mesurée en unités. L'unité de capacité est le farad. Alors que l'inductance est représentée dans un circuit par une bobine, la capacité est représentée par un condensateur. Dans sa forme la plus simple, le condensateur est construit de deux plaques parallèles séparées par un non-conducteur, appelé diélectrique. Dans un circuit électrique, un condensateur sert de réservoir ou d'entrepôt pour l'électricité.
Définition de la capacité en courant continu
Lorsqu'un condensateur est connecté à une source de courant continu, comme une batterie de stockage dans le circuit illustré à la figure 1A, et que l'interrupteur est ensuite fermé, la plaque marquée B devient positivement chargée, et la plaque A négativement chargée. Le courant circule dans le circuit externe lorsque les électrons se déplacent de B vers A. Le courant dans le circuit est maximal lorsque l'interrupteur est fermé, mais il diminue continuellement jusqu'à zéro. Le courant devient nul dès que la différence de tension entre A et B devient la même que la tension appliquée de la batterie. Les plaques restent chargées si l'interrupteur est ouvert, comme illustré à la figure 1B. Une fois que le condensateur est court-circuité, il se décharge rapidement, comme illustré à la figure 1C. Il doit être clair que lorsque le condensateur est en train de se charger ou de se décharger, il y a du courant dans le circuit, bien que l'espace entre les plaques du condensateur interrompe le circuit. Le courant est présent uniquement pendant le temps de charge et de décharge, qui est généralement court.
Fig 1 - Définition de la capacité en courant continu.
La constante de temps RC Le temps nécessaire pour qu'un condensateur atteigne une charge électrique pleine est proportionnel à la capacité et à la résistance du circuit. La résistance du circuit introduit l'élément de temps dans la charge et la décharge d'un condensateur.
Lorsqu'un condensateur se charge ou se décharge à travers une résistance, un certain temps est nécessaire pour une charge ou une décharge complète. La tension à travers le condensateur ne change pas instantanément. Le taux de charge ou de décharge est déterminé par la constante de temps du circuit. La constante de temps d'un circuit RC série (résistance/capacité) est un intervalle de temps qui équivaut au produit de la résistance en ohms et de la capacité en farad, et est symbolisée par la lettre grecque tau (τ).
τ = RC
Le temps dans la formule est nécessaire pour charger à 63% de la tension de la source. Le temps nécessaire pour amener la quantité de charge à environ 99% de la tension de la source est d'environ 5 τ. La figure 2 illustre cette relation des caractéristiques de la constante de temps de charge.
Fig 2 - Courbe de décharge de la capacité.
Lorsqu'on me demande une définition de la capacité, j'explique souvent que la capacité est la mesure de la capacité d'un condensateur à stocker une charge électrique. Le symbole utilisé pour la capacité est la lettre C. Vous pouvez mesurer le potentiel électrique du matériau diélectrique dans un composant électronique où il peut stocker de l'énergie.
Comme on peut le voir à partir de l'illustration de la constante de temps, il ne peut y avoir de mouvement continu de courant direct à travers un condensateur. Un bon condensateur bloquera le courant direct et transmettra les effets d'un courant continu pulsé ou d'un courant alternatif.
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