Un condensateur est un dispositif capable de stocker de l'énergie sous la forme d'une charge électrique. Comparé à une batterie de même taille, un condensateur peut stocker une quantité d’énergie beaucoup plus réduite, environ 10 000 fois plus petite, mais suffisamment utile pour de nombreuses conceptions de circuits.
D'une certaine manière, un condensateur
est un peu comme une batterie. Bien qu'ils fonctionnent de manière complètement
différente, les condensateurs et les batteries stockent de l'énergie
électrique. Si vous avez lu Fonctionnement des piles, vous savez qu'une pile a
deux bornes. À l'intérieur de la batterie, les réactions chimiques produisent
des électrons sur un terminal et absorbent des électrons sur l'autre terminal.
Un condensateur est beaucoup plus simple qu'une batterie, car il ne peut pas
produire de nouveaux électrons - il ne fait que les stocker.
Bien que les batteries et les
condensateurs présentent des similitudes, il existe plusieurs différences
essentielles. L'énergie potentielle d'un condensateur est stockée dans un champ
électrique, où une batterie stocke son énergie potentielle sous une forme
chimique. La technologie de stockage de produits chimiques produit actuellement
des densités d'énergie supérieures (capables de stocker plus d'énergie par
poids) que les condensateurs. Cependant, lorsqu’une batterie se décharge, elle
peut être plus lente que la capacité d’un condensateur à se décharger car il
existe une latence associée à la réaction chimique qui permet de transférer
l’énergie chimique en énergie électrique. Un condensateur stocke l'énergie
électrique directement sur les plaques, de sorte que le taux de décharge des
condensateurs est directement lié aux capacités de conduction des plaques de
condensateur. Un condensateur est capable de se décharger et de charger plus
rapidement qu'une batterie grâce à cette méthode de stockage d'énergie
également. La tension de sortie d'un supercondensateur diminue linéairement à
mesure que le courant passe.
Le type de batterie utilisé dans les équipements automobiles, de construction et de traitement du poids est une batterie au plomb-acide. Ce type de batterie produit du courant continu (courant continu) qui ne circule que dans un sens. Lorsque la batterie se décharge (le courant passe de la batterie), elle transforme l’énergie chimique en énergie électrique, libérant ainsi l’énergie stockée. Pendant la charge (courant circulant dans la batterie depuis le système de charge), l’énergie électrique est convertie en énergie chimique. La batterie peut alors stocker de l'énergie jusqu'à ce que le véhicule en ait besoin. Construction de la batterie La batterie d'accumulateurs au plomb de type cellulaire est conçue pour résister aux vibrations, au froid, à la chaleur du moteur, aux produits chimiques corrosifs, aux décharges de courant élevé et aux périodes prolongées d'inutilisation. Pour tester et entretenir les batteries correctement, vous devez comprendre la construction de la batterie. La construction d’une batterie de base au plomb de type cellulaire est la suivante: Élément de batterie Caisse de batterie, couvercle et bouchons Bornes de la batterie Électrolyte
ÉLÉMENT DE BATTERIE.
charge décharge d'un condensateur
Pour charger un condensateur, on commence avec une seule armature, qui est connectée à un générateur de courant; l'autre armure, à la place, continue d'être mise à la terre. Le générateur de tension soumet l'induit à une certaine différence de potentiel V, de sorte que la charge finale enregistrée sur la plaque sera donnée par Q = C∆V. Cependant, la charge Q n'est pas atteinte immédiatement, mais seulement après un certain intervalle de temps; alors que initialement l'intensité du courant est particulièrement élevée, la force de répulsion augmente également entre les charges du même signe avec l'augmentation de la charge sur l'armature, et augmente par conséquent le travail que le générateur doit effectuer contre les forces électriques répugnant. Par conséquent, le flux de charges électriques sur l'armature devient de plus en plus lent jusqu'à son épuisement complet lorsque la valeur maximale est atteinte, à savoir la charge Q. Il est possible d'exprimer la charge instantanée présente sur l'armature du condensateur, en fonction du temps, à l'aide de la formule suivante: q (t) = Q (1-e-TRC) où Q indique la charge maximale atteinte, R la résistance électrique du circuit et C la capacité du condensateur. Nous notons donc que, avec le temps, la charge du condensateur est toujours plus importante et se rapproche de plus en plus de la valeur Q. Il est également possible de déterminer l'intensité du courant instant par instant; il a aussi une tendance exponentielle, et est donné par la formule: i = femR⋅e-TRC Dans ce cas, on suppose que le générateur est idéal, c'est-à-dire que la résistance interne du générateur est négligeable; de cette manière, la divergence potentielle générée est égale à la force électromotrice. Processus de décharge Même dans le cas du processus de décharge de condensateur, la charge Q atteinte n’est pas entièrement éliminée instantanément; la loi décrivant la quantité de charge présente sur le ferraillage en fonction du temps est donnée par la formule: q (t) = Q⋅e-TRC nous notons donc que, à mesure que le temps augmente, la charge sur le condenseur est toujours plus petite. L'intensité du courant au cours de ce processus a la même expression que le précédent; en fait, même dans ce cas, il existe initialement un courant assez intense, qui diminue toutefois en intensité à mesure que les charges électriques sur les renforts diminuent.

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