Bizarres du condensateur

Comme pour les inductances, le condensateur idéal est un dispositif purement réactif, ne contenant absolument aucun effet résistif (dissipateur de puissance). Dans le monde réel, bien sûr, rien n'est aussi parfait. Cependant, les condensateurs ont la vertu d'être généralement plus purs composants réactifs que les inducteurs.

Il est beaucoup plus facile de concevoir et de construire un condensateur avec une faible résistance série interne que de faire la même chose avec une inductance. Le résultat pratique de ceci est que les vrais condensateurs ont généralement des angles de phase d'impédance plus proches de 90° (en fait, -90°) que les inductances.

Par conséquent, ils auront tendance à dissiper moins de puissance qu'une inductance équivalente.

Les condensateurs ont également tendance à être plus petits et plus légers que leurs homologues inducteurs équivalents, et comme leurs champs électriques sont presque totalement contenus entre leurs plaques (contrairement aux inducteurs, dont les champs magnétiques ont naturellement tendance à s'étendre au-delà des dimensions du noyau), ils sont moins sujets pour transmettre ou recevoir du « bruit » électromagnétique vers/depuis d'autres composants.

Pour ces raisons, les concepteurs de circuits ont tendance à privilégier les condensateurs aux inductances chaque fois qu'une conception permet l'une ou l'autre alternative.

Les condensateurs avec des effets résistifs importants sont dits avec perte , en référence à leur tendance à dissiper (« perdre ») la puissance comme une résistance. La source de perte de condensateur est généralement le matériau diélectrique plutôt que la résistance du fil, car la longueur du fil dans un condensateur est très minime.

Les matériaux diélectriques ont tendance à réagir aux changements de champs électriques en produisant de la chaleur. Cet effet de chauffage représente une perte de puissance et équivaut à une résistance dans le circuit. L'effet est plus prononcé à des fréquences plus élevées et peut en fait être si extrême qu'il est parfois exploité dans les processus de fabrication pour chauffer des matériaux isolants comme le plastique !

L'objet en plastique à chauffer est placé entre deux plaques métalliques, reliées à une source de tension alternative haute fréquence. La température est contrôlée en faisant varier la tension ou la fréquence de la source, et les plaques n'ont jamais à entrer en contact avec l'objet à chauffer.

Cet effet est indésirable pour les condensateurs où l'on s'attend à ce que le composant se comporte comme un circuit purement réactif élément. L'un des moyens d'atténuer l'effet de la « perte » diélectrique consiste à choisir un matériau diélectrique moins sensible à l'effet. Tous les matériaux diélectriques ne sont pas également « avec pertes ». Une échelle relative de perte diélectrique du plus petit au plus grand est donnée dans le tableau ci-dessous

Perte diélectrique

Matériel Perte VideLowAir-Polystyrène-Mica-Verre-Céramique Low-K-Film plastique (Mylar)-Papier-Céramique High-K-Oxyde d'aluminium-Pentoxyde de tantalehaut

La résistivité diélectrique se manifeste à la fois comme une résistance série et parallèle avec la capacité pure :

Le vrai condensateur a une résistance en série et en parallèle.

Heureusement, ces résistances parasites sont généralement d'impact modeste (faible résistance série et résistance parallèle élevée), bien moins importantes que les résistances parasites présentes dans un inducteur moyen.

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Feuille de travail sur les conducteurs et les isolants