Comprendre les condensateurs en série et en parallèle : comment la capacitance s'additionne ou diminue

Quand des condensateurs sont câblés en série, la capacitance équivalente résultante est toujours plus petite que la capacitance de n'importe quel composant individuel dans la chaîne. Cela se produit parce que la distance totale entre les plaques effectives augmente — chaque condensateur ajoute son propre espacement de plaques à l'écart global. Avec tous les autres facteurs constants, une plus grande séparation des plaques réduit la capacitance.

Mathématiquement, la capacitance en série suit la même règle que les résistances en série, mais inversée :

\(\displaystyle \frac{1}{C_{\text{eq}}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\dots+\frac{1}{C_n}\)

Cette formule assure que la capacitance combinée est toujours inférieure au plus petit condensateur individuel.

En contraste, quand des condensateurs sont connectés en parallèle, la capacitance équivalente est la simple somme des valeurs individuelles. La connexion en parallèle empile effectivement les surfaces de plaques, augmentant la surface totale qui peut stocker de la charge. Toutes choses égales, une plus grande surface de plaques donne une capacitance plus élevée.

La formule de capacitance en parallèle miroir celle des résistances en parallèle :

\(C_{\text{eq}}=C_1+C_2+\dots+C_n\)

Ainsi, la capacitance totale en parallèle dépasse toujours la capacitance de n'importe quel composant unique.

Il est important de se rappeler que les condensateurs se comportent de façon opposée aux résistances : la série additionne les résistances mais diminue la capacitance, tandis que le parallèle réduit les résistances mais augmente la capacitance.

Rappel rapide

• La capacitance diminue quand les condensateurs sont en série.
• La capacitance augmente quand les condensateurs sont en parallèle.