Initiation électronique 05
Les condensateurs
Descriptions du principe
Nous allons prendre comme analogie un circuit d' eau comme dans le dessin ci dessous :
Dans l' image 1 le robinet d' arrivé est ouvert , celui de sortie fermé ; l' eau sous pression rentre dans un ballon .Si maintenant nous fermons le robinet d' arrivé et ensuite nous ouvrons celui de la sortie ; l' eau coule et le ballon reprend sa forme .
Pour un condensateur c' est un phénomène électrostatique qui se produit :
Un condensateur est constitué de deux plaques (les armatures), séparées par un isolant .
Lorsqu'on applique une différence de potentiel entre ces armatures, une charge électrique s'accumule dans le condensateur, proportionnelle à la tension appliquée et à une grandeur caractéristique du condensateur appelée sa capacité.
La capacité d'un condensateur dépend de la dimension des armatures, de l'épaisseur de l'isolant ainsi que d'une caractéristique de cet isolant appelée sa constante diélectrique.
Charge et Décharge d' une capacité
| Au début S1 et S2 sont ouvert donc la tension au point A = 0 |
  |
| Ensuite ont ferme S1 et on observe la tension qui donne la courbe de charge d' un condensateur. |
  |
| En fin si S1 est ouvert et S2 fermé on observe la tension qui donne la courbe de décharge . |
  |
Un condensateur fonctionne comme un accumulateur de charge électrique , il emmagasine une charge et peut la restituer en partie .D' autre part le condensateur ne laisse pas passer le courant continu puisque les plaques internes sont séparées par un isolant .
Pour s' en convaincre faites l' expérience :
la led ne s' allume pas , le circuit est ouvert au niveau du condensateur .
Symbole
ou pour
les condensateurs Polarisés 
pour
les condensateurs variables
Une autre caractéristique à prendre en compte , c' est la tension d' utilisation , notre capacité de 100 nF résiste au 9V de notre pile , car la tension marquée sur le condensateur est supérieure à la tension d' utilisation . Si maintenant la tension d' utilisation est supérieure , il va se produire un arc électrique entre les deux armatures qui va le détruire . Par mesure de précaution il est conseillé de prendre une valeur de 30% au dessus de la tension d' utilisation . Donc pour notre expérience il faut un condensateur de 11,7 V ; mais comme cela ne se trouve pas dans les valeurs normalisées nous allons prendre 100 nF / 63 V .
Il existe un large éventail de condensateurs aux utilisations très différentes ,
Les
condensateurs non polarisés
les
condensateurs polarisés
Voici une autre expérience pour voir le temps de charge avec un condensateur électrolytique polarisé :
La différence avec un condensateur polarisé c' est justement la polarité , il faut respecter le sens + et - du condensateur .Si le condensateur est mis à l' envers la courbe de charge n' est pas bonne et cela risque même de l' endommager car les produits chimiques internes ne sont pas prévu pour .
voici quelques exemples , le pole négatif est fléché :
il existe deux familles , les condensateurs axiaux ( axial )et radiaux (radial ) , l' avantage des axiaux c' est qu 'ils sont moins hauts mais l' avantage des radiaux c'est de prendre moins de place sur le circuit :
Unité ; Formules
La capacité se mesure théoriquement en farad (symbole F) ; cette unité étant trop élevée, on préfère utiliser des sous-multiples : le microfarad (1mF, qui vaut 10-6 farad),le nanofarad ( nF,10-9 F)et le picofarad ( pF, 10-12 F).
1 µF = 0,000 001 F
1 nF = 0.000 000 001 F
1 pF = 0.000 000 000 001 F
mais en pratique nous utiliserons le µF car la plupart des condensateurs sont marqués en µF et les valeurs les plus courantes sont de 1000 µF à 1 µF pour les condensateurs polarisés et de 1µF à 1 pF pour les condensateurs non polarisés .
1 µF
100 nF = 0,1 µF
10 nF = 0,01 µF
1 nF = 1000 pF = 0,001 µF
100 pF = 0,1 nF
10 pF = 0,01 nF
1 pF = 0,001 nF = 0,000 001 µF
Pour un circuit donné, on définit sa capacité C comme le rapport de la charge accumulée sur la tension appliquée à ses bornes, soit en fait son aptitude à emmagasiner des charges électriques, de l'énergie électrostatique :
Valeurs
Condensateurs commun NON Polarisé ( ancien )
La valeur est indiquée dessus mais peut être aussi déterminée par un code de couleur tout comme une résistance sur les anciens condensateurs .
Comment repérer les anneaux ?
Le premier anneau est celui qui est le plus proche du bord. Les deux premiers anneaux sont toujours les chiffres significatifs. Les 2 premiers anneaux sont donc les chiffres significatifs. L'anneau suivant est le multiplicateur .Le 4ème anneau indique la tolérance, puis vient l'anneau indiquant la tension maximal.
Il existe des séries de condensateurs normalisés. E 6 , E 12 le chiffre indique le nombres de valeurs possibles par série .
les valeurs s'échelonnent de quelques picofarads (10-12 farad) à une fraction de farad .Ils sont réalisés suivant des modèles très différents, bien que deux armatures conductrices séparées par une couche isolante de matériau diélectrique peuvent être toujours identifiées.(diélectrique : Substance isolante susceptible d'acquérir une polarisation en présence d'un champ électrique).
Maintenant le moyen mnémotechnique pour retenir le code des couleurs. Il suffit de se souvenir de la phrase :
| Ne | Manger | Rien | Ou | Jeûner, | Voila | Bien | Votre | Grande | Bêtise |
| Noir | Marron | Rouge | Orange | Jaune | Vert | Bleu | Violet | Gris | Blanc |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Condensateurs à diélectrique film plastique ,céramiques, au mica
Condensateurs à films plastiques
La valeur de ces condensateurs varie du micro Farad ( µF ) au nano Farad ( nF ) .
La valeur est indiquée dessus et voici des exemples pour comprendre :
| Marquage | Capacité | * | Tolérances |
| 3p3 | 3,3pF | * | F +/- 1% |
| 33p | 33pF | * | G +/- 2% |
| 330p | 330pF | * | H +/- 2,5% |
| n33 | 330pF | * | J +/- 5% |
| 33n | 33nF | * | K +/- 10% |
| 330n | 330nF | * | M +/- 20% |
| µ33 | 330nF | * | |
| 3µ3 | 3,3µF | * | |
| 33µ | 33µF | * |
Pour les condensateurs plus petit du nano Farad ( nF ) au pico Farad ( pF ) ont utilise des condensateurs céramiques.
codage américain
| Marquage | Capacité |
| 100 | 10pF |
| 220 | 22pF |
| 470 | 47pF |
| 101 | 100pF |
| 221 | 220pF |
| 102 | 1nF |
| 103 | 10nF |
| 104 | 100nF |
| 224 | 0,22µF |
Les condensateurs pour tensions alternatives
Ce sont des condensateurs qui ont des propriétés ( auto cicatrisante ) particulièrement adapté pour les tensions alternatives .
Ils font partie de la classe X ,X2 ou Y .
Condensateur variable manuellement :
Pour des applications radios ont utilise des condensateurs
ajustables ; leurs valeurs varient de 6,8 pF à 50 pF .
Le principe est simple plusieurs demi lames sont fixe et en
tournant la vis ont bouge les autres demi lames ainsi ont modifie
la surface de charge du condensateur .
Condensateurs Ajustables Boîtier Plastique
| Diamètre | Couleur | Capacité pF | ||||||||||||
| 6 mm |
|
|
||||||||||||
| 7,5 mm |
|
|
||||||||||||
| 10 mm |
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Les condensateurs CMS
Les circuits électroniques utilise aussi des Condensateurs CMS ( Composant miniature de surface ).Ces condensateurs sont directement soudées du coté des pistes .Pour les plus petit il n' y a pas de marquage mais une couleur générale du composant qui indique sa valeur ,mais encore faut t il savoir quel est le fabriquant pour avoir les correspondances ?
existent aussi en versions polarisés 
là
les valeurs sont dessus .
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