La différence entre la charge et la décharge des condensateurs avec un courant alternatif

Les condensateurs se comportent différemment dans les circuits à courant alternatif (CA) par rapport aux circuits à courant continu (CC). Dans un circuit CA, les condensateurs peuvent être considérés comme étant constamment en charge et en décharge, car la tension d'une alimentation CA change périodiquement.

Comportement des condensateurs dans les circuits CA

• Équivalent à un court-circuit : Dans un circuit CA de haute fréquence, un condensateur se comporte comme un court-circuit car son impédance (réactance capacitive) est très faible.

• Équivalent à un circuit ouvert : Dans les circuits CA de basse fréquence, les condensateurs ont une réactance capacitive plus élevée et se comportent comme des circuits ouverts.

Processus de charge

Sens du courant

Lorsque le condensateur est connecté à l'alimentation CA pour commencer à se charger, dans la moitié positive de l'alimentation CA, le courant s'écoule du pôle positif de l'alimentation vers la plaque positive du condensateur, de sorte que la plaque positive du condensateur est chargée positivement et la plaque négative est chargée négativement. Dans la moitié négative de l'alimentation CA, le courant est dans le sens opposé, s'écoulant de la plaque positive du condensateur vers l'électrode négative de l'alimentation, tandis que la plaque négative du condensateur est chargée positivement et la plaque positive est chargée négativement.

Temps de charge

Comme la tension de l'alimentation CA change constamment, le temps de charge du condensateur dépend de la fréquence de l'alimentation CA et de la valeur de la capacité du condensateur. Au cours d'un cycle de l'alimentation CA, le condensateur sera chargé à différents moments. Lorsque la tension de l'alimentation augmente, la vitesse de charge du condensateur est plus rapide. Lorsque la tension de l'alimentation diminue, la vitesse de charge du condensateur ralentit et peut même commencer à se décharger.

Énergie de charge

L'énergie stockée par un condensateur pendant la charge est proportionnelle au carré de la tension d'alimentation et à la valeur de la capacité du condensateur. Lorsque la tension de l'alimentation CA augmente, l'énergie stockée par le condensateur augmente. Lorsque la tension diminue, moins d'énergie est stockée.

Processus de décharge

Sens du courant

Lorsque le condensateur est complètement chargé, s'il est déconnecté de l'alimentation CA, le condensateur se déchargera à travers la charge. Lors de la décharge, le courant s'écoule de la plaque positive du condensateur et retourne à la plaque négative à travers la charge, dans le sens opposé à celui de la charge.

Temps de décharge

Le temps de décharge du condensateur dépend de la valeur de la capacité du condensateur et de la valeur de la résistance de la charge. τ=RC Selon la constante de temps (où R est la résistance de la charge et C est la valeur de la capacité), le temps de décharge est proportionnel à la constante de temps. Plus la valeur de la capacité est grande et plus la résistance de la charge est grande, plus le temps de décharge est long.

Énergie de décharge

Le condensateur libère l'énergie stockée pendant le processus de décharge, et au fur et à mesure de la décharge, la tension aux bornes du condensateur diminue progressivement, le courant de décharge diminue également progressivement, et l'énergie libérée est de moins en moins importante.

Distinction globale

Changement de direction

Lors de la charge, le sens du courant change périodiquement avec le changement de l'alimentation CA, tandis que lors de la décharge, le sens du courant s'écoule du condensateur vers la charge, et le sens est relativement fixe.

Caractéristique temporelle

Le temps de charge dépend de la fréquence de l'alimentation CA et des caractéristiques du condensateur, tandis que le temps de décharge dépend des paramètres du condensateur et de la charge.

Changement d'énergie

Le condensateur stocke de l'énergie lors de la charge, et l'énergie varie avec la tension d'alimentation ; Lors de la décharge, le condensateur libère de l'énergie, qui diminue progressivement.