Un condensateur est un composant électrique qui stocke de l'énergie dans un champ électrique. Le dispositif est composé de deux plaques métalliques séparées par un diélectrique ou un isolant. Lorsqu'une tension continue est appliquée à ses bornes, le condensateur tire un courant et continue de se charger jusqu'à ce que la tension aux bornes soit égale à l'alimentation. Dans un circuit alternatif dans lequel la tension appliquée change continuellement, le condensateur est continuellement chargé ou déchargé à un taux dépendant de la fréquence d'alimentation.
Les condensateurs sont souvent utilisés pour filtrer la composante continue d'un signal. À très basses fréquences, le condensateur agit plutôt comme un circuit ouvert, tandis qu'à hautes fréquences, l'appareil agit comme un circuit fermé. Lorsque le condensateur se charge et se décharge, le courant est limité par l'impédance interne, une forme de résistance électrique. Cette impédance interne est connue sous le nom de réactance capacitive et mesurée en ohms.
Quelle est la valeur de 1 Farad ?
Le farad (F) est l'unité SI de la capacité électrique et mesure la capacité d'un composant à stocker la charge. Un condensateur d'un farad stocke un coulomb de charge avec une différence de potentiel d'un volt à ses bornes. La capacité peut être calculée à partir de la formule
C=\frac{Q}{V}
oùCest la capacité en farads (F),Qest la charge en coulombs (C), etVest la différence de potentiel en volts (V).
Un condensateur de la taille d'un farad est assez gros car il peut stocker beaucoup de charge. La plupart des circuits électriques n'auront pas besoin de capacités aussi importantes, de sorte que la plupart des condensateurs vendus sont beaucoup plus petits, généralement dans la gamme pico-, nano- et micro-farad.
Le calculateur mF en μF
La conversion de millifarads en microfarads est une opération simple. On peut utiliser un calculateur de mF en μF en ligne ou télécharger un tableau de conversion de condensateur pdf, mais la résolution mathématique est une opération facile. Un millifarad équivaut à 10-3 farads et un microfarad vaut 10-6 farads. La conversion devient
1\text{ mF} = 1\times 10^{-3}\text{ F} = 1 \times (10^{-3}/10^{-6})\text{ μF} = 1 \times 10 ^3\text{ F}
On peut convertir le picofarad en microfarad de la même manière.
Réactance capacitive: la résistance d'un condensateur
Lorsqu'un condensateur se charge, le courant qui le traverse chute rapidement et de façon exponentielle à zéro jusqu'à ce que ses plaques soient complètement chargées. Aux basses fréquences, le condensateur a plus de temps pour se charger et faire passer moins de courant, ce qui entraîne moins de flux de courant aux basses fréquences. À des fréquences plus élevées, le condensateur passe moins de temps à se charger et à se décharger et à accumuler moins de charge entre ses plaques. Cela se traduit par plus de courant passant à travers l'appareil.
Cette "résistance" au flux de courant est similaire à une résistance, mais la différence cruciale est que la résistance de courant d'un condensateur - la réactance capacitive - varie avec la fréquence appliquée. Au fur et à mesure que la fréquence appliquée augmente, la réactance, qui est mesurée en ohms (Ω), diminue.
Réactance capacitive (Xc) est calculé avec la formule suivante
X_c=\frac{1}{2\pi fC}
oùXcest la réactance capacitive en ohms,Fest la fréquence en Hertz (Hz), etCest la capacité en farads (F).
Calcul de la réactance capacitive
Calculer la réactance capacitive d'un condensateur de 420 nF à une fréquence de 1 kHz
X_c=\frac{1}{2\pi \times 1000\times 420\times 10^{-9}}=378.9\Omega
A 10 kHz, la réactance du condensateur devient
X_c=\frac{1}{2\pi \times 10000\times 420\times 10^{-9}}=37,9\Omega
On peut voir que la réactance d'un condensateur diminue à mesure que la fréquence appliquée augmente. Dans ce cas, la fréquence augmente d'un facteur 10 et la réactance diminue d'une quantité similaire.