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Un condensateur non polarisé est constitué de 2 lames métalliques séparées par un isolant appelé diélectrique (air, papier, plastique, ..).
Pour un encombrement moins important, on roule les lames ce qui explique la forme cylindrique de nombreux condensateurs. |
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Ses armatures sont constituées par des feuilles de papier d’aluminium très pur (99,99%) dont l’épaisseur varie entre 6 et 10 microns pour les petites valeurs et 60 à 100 microns pour les grandes valeurs sous tension élevée. Son diélectrique est bien sûr du papier fabriqué très soigneusement. Emploi : Liaison BF, filtres…. Celui-ci est beaucoup plus petit que le condensateur papier car ses armatures sont obtenues en déposant une couche de zinc ou d’aluminium d’épaisseur 0,02 à 0,06 micron sur une face du papier formant ainsi armature et diélectrique, ce qui permet de gagner une couche de papier. Emploi : Idem condensateurs papiers |
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Grâce à la fabrication de films plastiques de bonne qualité, donc exempts de trous, ceux-ci sont donc de plus en plus utilisés. Les différentes matières employées sont : le styroflex, le téflon, le mylar…Ces films ont une épaisseur variant de 6 à 12 microns, un seul film permet l’isolement d’un condensateur de tension £ 250V, au-dessus on multipliera les couches de films. On fabrique aussi des condensateurs à film plastique métallisé en mylar de 6 microns recouvert de 0,06 micron de zinc puis d’une couche d’acétobutyrate de 1 micron pour éviter l’oxydation. Une des plus importantes caractéristiques des condensateurs à film plastique est leur stabilité dans le temps. Par contre il faut prendre une marge de sécurité quant à leur tension d’utilisation, 1,5 fois n’est pas un luxe. Emploi : Accord de circuits HF, lignes à retard, tous usages électronique courant. |
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Ils sont constitués par un empilage de feuilles de mica et de lames d’aluminium, laiton, étain ou cuivre. Les lames métalliques paires débordant d’un côté, les impaires de l’autre et ceci jusqu’à obtention de la valeur désirée, leur tension peut atteindre 500 V. Ils sont souvent marqués à l’aide de code par points. Ils ne sont plus guère utilisés de nos jours, car plus encombrants que les céramiques et plastiques. Leur principale qualité, la stabilité, leur valeur est irréprochable. Emploi : Idem condensateurs plastiques. Comme son nom l’indique, son diélectrique est un dérivé de la céramique et ses armatures sont constituées par un dépôt d’argent déposé directement sur la céramique, l’ensemble est ensuite revêtu de matière plastique, de peinture ou d’émail cuit au four. Leur tension de service peut atteindre 5000V dans l’air et jusqu’à 17 000V dans l’huile. Emploi : Circuit HF, découplage, souvent employé dans les montages miniaturisés. |
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Ils sont constitués par une électrode (anode) formée d’aluminium ou de tantale, recouverte d’une couche très fine de son oxyde, l’autre électrode (cathode) se compose du même métal et baigne dans l’électrolyte. Du fait de sa conception ce type de condensateur est donc polarisé (sens de branchement) et ne doit donc être utilisé que sur du courant continu et la tension d’emploi devra être bien inférieure à celle marquée sur son corps (voir tension d’utilisation), soit avec superposition de tension alternative et continue (la tension de crête dans ce cas, ne devant aucunement dépasser la tension du condensateur et être bien entendu dans le bon sens). L’électrolyte des composants est à base de glycol, d’acide borique et de borate d’ammonium. La couche d’oxyde d’alumine à une épaisseur de 0,01 micron à 0,7 micron pour ceux en aluminium. Si le métal est au tantale, il se présente en feuilles de 12 microns d’épaisseur, recouvertes d’une couche d’oxyde de 10-3 microns/volt de tension de service. L’électrolyte dans un cas est composée de glycol, acide borique et sulfate d’ammonium ou chlorure de lithium, ou dans l’autre cas de bioxyde de manganèse (il est alors solide). Le repérage de leurs polarités se fait soit par signes + et/ou – ou par un anneau de couleur rouge du côté du fil correspondant au +. En cas de doute examiner ses deux extrémités, le – est toujours relié à la carcasse alors que le + est relié au plot central. Lorsque ses dimensions ne le permettent pas (tantale par exemple) un point de repérage est alors placé au plus près du fil correspondant au +. Ces condensateurs ont une gamme de valeur très étendue, de 0,1 microfarad à plusieurs milliers de microfarads et cela sous des tensions normalisées de 6V à 500V. Ce type de condensateur ne supporte pas les surtensions, les inversions de polarités et encore moins le courant alternatif. Cela peut provoquer un échauffement voire même son explosion pure et simple (cela permet de voir l’impressionnante quantité de feuilles qui le compose…). Emploi : Partout où une forte valeur est exigée, filtrage, découplage, lissage, ligne de retard… Inconvénients : Tout comme nous, ce type de condensateur vieilli…et il faut se méfier particulièrement des récupérations, car on peut avoir des surprises, surtout si le montage effectué requiert de la précision. |
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De la même famille que les condensateurs polarisés, ils sont utilisés principalement en faibles valeurs. Ils sont appréciés pour leur tolérance rigoureuse ainsi que pour leur faible courant de fuite. Ils sont de taille réduite et sont employés dans des montages où l’on recherche la précision et la miniaturisation. Emploi : Temporisateurs de longue durée. Inconvénient : Leur prix assez élevé. |
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Ceux-ci sont très proches et du même aspect que leurs cousins polarisés. Ils ont la particularité d’êtres équivalent à deux condensateurs électrochimiques polarisés que l’on aurait placé dans le même boîtier. Leur principal avantage est de pouvoir êtres utilisés sur du courant alternatif, ils n’ont donc pas de sens de branchement. Ils possèdent en plus les avantages d’un condensateur électrochimique. Leur aspect général est identiques aux électrochimiques, leur différence est visible à leur marquage NON POLARISE ou encore NP, ils peuvent également comporter un anneau de couleur rouge à chacune de leurs extrémités ou encore le symbole ~ (alternatif). Emploi : réservé pour des tensions alternatives, antiparasite, démarrage moteur, filtre, lissage… |
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Principalement utilisés pour les circuits d’accord (émission-réception), ils sont que très rarement employés en modélisme, nous les laisserons donc de côté. |
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Un condensateur est constitué par deux armatures métalliques séparées par un isolant (diélectrique) auxquelles sont reliés les fils de connexions ; Si l’on établit le schéma électrique équivalent à un condensateur on obtient ceci : Dans lequel, RI est une résistance faible comprenant les connexions, les armatures C ainsi que les caractéristiques du diélectrique. RT étant une résistance forte caractérisant les défauts d’isolement des armatures, considérant qu’il n’existe pas d’isolant parfait. |
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Cas d'un condensateur à lames C = µ0 e S/d µ0 = 8,85 x 10-12 e = 1 dans le vide et l'air S surface des armatures en m2 d distance séparant les armatures en m C en F |
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Q = CV Avec Q en C, C en F et V en V |
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W = 1/2 CV2 Avec W en j, C en F et V en V |
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A gauche quand vous fermez l'interrupteur, la DEL s'allume puis s'éteint. Preuve d'un courant de charge i (sens réel). Des électrons sont arrachés d'une armature qui se charge positivement. Ces électrons viennent charger l'autre armature négativement. L'arrachement d'électrons d'une armature a des limites. Celles-ci sont atteintes quand le condensateur est chargé. C'est le déplacement de ces électrons qui crée le courant de charge. Enlevez la pile et inversez la DEL. Quand vous fermez l'interrupteur, la DEL s'allume puis s'éteint. Le condensateur s'est déchargé. La DEL a mis en évidence le courant de décharge. |
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La charge d'un condensateur est très rapide. Le temps de charge se caractérise par la constante de temps du condensateur. On la désigne par la lettre to (t/. Le temps t correspond au temps mis pour que le condensateur soit chargé à 60%. A 5t on considère qu'il est complètement chargé (plus de 99%). <
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La règle est inverse de celle des associations de résistances.
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La règle est inverse de celle des associations de résistances.
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Z = 1/Cw Avec Z en W, C en F et w en rd/s w = 2pf. on a alors: Z = 1/2pfC Avec f en Hz, C en F et Z en W |
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