Condensateur

Qu'est-ce que la capacité ?

Dans un circuit électrique, un condensateur est un composant qui absorbe, stocke et libère une charge électrique. Un tel circuit a plusieurs applications. Par exemple, il peut être utilisé pour atténuer les fluctuations de tension, pour délivrer une tension de manière dosée (pulsée) ou (en combinaison avec une bobine) pour accorder la tension à une certaine fréquence (comme dans une radio). Chaque type de condensateur a ses propres spécifications, mais fonctionne toujours sur la base de deux conducteurs séparés l'un de l'autre. Une charge électrique peut passer entre deux plaques isolées électriquement l'une de l'autre. En connectant les plaques à une source de tension avec une résistance en série, un courant circule et transporte les électrons d'une plaque à l'autre. Cela crée un champ électrique entre les deux plaques, dans lequel l'énergie est stockée. Si la source de tension est supprimée et qu'une résistance est connectée aux plaques, un courant opposé circulera, libérant l'énergie stockée dans le champ électrique. La tension entre les deux plaques diminue alors à nouveau. Plus la capacité est élevée, plus il faudra de temps à un condensateur pour se charger et se décharger à nouveau.

Désignation

La capacité est exprimée par la quantité physique Farad. Cette grandeur physique porte le nom du scientifique et chercheur anglais Michael Faraday. De nombreux condensateurs utilisés en électronique ont une capacité bien inférieure à un Farad. C'est pourquoi les préfixes SI u pour micro 10-6 , n pour nano 10-9 et p pour pico 10-12 sont couramment utilisés pour indiquer une capacité plus petite. Allcables propose des condensateurs avec des capacités à partir de 0,6 µF. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des symboles utilisés.

Construction d'un condensateur

Le condensateur utilisé en électronique se compose de deux couches conductrices d'électricité, qui sont proches l'une de l'autre et séparées par une couche isolante. Un fil de connexion est fixé aux deux conducteurs. Selon le type de condensateur, les couches conductrices peuvent être constituées d'une feuille d'aluminium ou d'un isolant dans lequel une couche d'aluminium conductrice a été déposée en phase vapeur. La couche isolante peut être une feuille mince ou une plaque de céramique isolante. Dans le cas d'un condensateur à feuille d'aluminium, la feuille est souvent enroulée, puis le rouleau est recouvert d'une couche isolante en plastique ou logé dans une boîte en aluminium. Si vous souhaitez acheter un condensateur d'une capacité appropriée, cela dépend de plusieurs facteurs de construction. Le premier est la surface des deux conducteurs. Plus la surface est grande, plus la capacité est élevée. Le deuxième facteur est l'espacement des conducteurs. Plus la distance entre les conducteurs est faible, plus la capacité est élevée. Le troisième facteur est la permittivité relative du matériau d'isolation. Il s'agit de la mesure dans laquelle un matériau est polarisé par un champ électrique. Lorsque la permittivité relative du matériau augmente, la capacité augmente également.

Quel condensateur acheter ?

Il existe de nombreux types de condensateurs, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients. Dans le cas d'un condensateur à film, la couche isolante est constituée d'un film plastique. La couche conductrice est souvent évaporée sur la feuille. Chaque couche est équipée d'un fil de connexion, après quoi deux de ces couches sont superposées et enroulées dans un emballage plat ou rond. Cet emballage est ensuite placé dans un boîtier en plastique. Dans un condensateur céramique, l'isolant entre les conducteurs est en céramique. La capacité de ce type de condensateur est relativement faible, mais elle est stable et reste la même sur une large gamme de fréquences. C'est pourquoi on trouve souvent ce type de condensateur dans les circuits à haute fréquence. Ce type peut être constitué d'une seule plaque de céramique ou d'un certain nombre de plaques empilées pour augmenter la capacité. En outre, chaque type de condensateur a une tension de fonctionnement maximale. Si un condensateur est chargé au-delà de cette tension, le champ électrique à travers la couche d'isolation risque de devenir si élevé que la couche d'isolation se rompra. Cela peut provoquer un court-circuit, entraînant des courants élevés qui endommagent davantage le condensateur.

Le condensateur électrolytique

Le condensateur électrolytique, abrégé en elco, est un condensateur à haute capacité. Dans un condensateur électrolytique, l'un des deux conducteurs en aluminium est rendu rugueux pour créer des rainures qui augmentent la surface par un facteur de dix à cent. Une fine couche d'oxyde d'aluminium bien isolant est ensuite appliquée. Cette fine couche est la couche d'isolation proprement dite. L'espace entre les deux plaques est ensuite rempli d'une solution électrolytique conductrice qui remplit également les rainures. Cette méthode d'augmentation de la surface des plaques permet d'accroître considérablement la capacité. La couche d'alumine ne fait que quelques micromètres d'épaisseur, ce qui augmente encore la capacité. Cette technique permet de produire de petits condensateurs électrolytiques à haute capacité. L'inconvénient du condensateur électrolytique est qu'il est sensible à la polarité et qu'il possède donc un pôle plus et un pôle moins. Il ne faut donc utiliser qu'une seule voie pour connecter une tension continue à un condensateur électrolytique. Si la tension est connectée dans le mauvais sens, le transport des ions dégrade la couche d'oxyde, ce qui provoque un court-circuit et le condensateur électrolytique perd sa capacité à stocker la charge.