Comment fonctionnent les condensateurs ?
Comprendre le stockage de charge, la dynamique RC et le rôle des condensateurs en filtrage, découplage et alimentation.
Un condensateur stocke de l'énergie dans un champ électrique entre deux conducteurs séparés par un isolant (diélectrique). La relation clé est Q = C·V : la charge stockée augmente avec la capacité et la tension.
Charge, décharge et constante de temps RC
Dans un circuit RC, la tension du condensateur évolue de façon exponentielle : elle monte à la charge et descend à la décharge. La constante de temps vaut τ = R·C. En pratique, après environ 5τ, on considère l'état quasi final atteint.
Rôle pratique en électronique
- Filtrage d'alimentation : réduction de l'ondulation.
- Découplage : apport de courant transitoire près des circuits intégrés.
- Temporisation : création de retards et de formes d'impulsion.
- Réserve d'énergie : flash photo, appels de courant, maintien bref d'alimentation.
L'énergie stockée est E = 1/2·C·V². Même des valeurs de capacité modestes peuvent donc stocker une énergie notable à haute tension.