Qu’est-ce qu’un condensateur électrique et son rôle ?
Un condensateur électrique est un composant fondamental des circuits électroniques et électriques, constitué de deux armatures conductrices séparées par un matériau isolant appelé diélectrique. Sa fonction première consiste à stocker des charges électriques opposées sur ses armatures, la quantité de charge étant directement proportionnelle à la tension appliquée.
Le condensateur se caractérise par sa capacité électrique, mesurée en farads (F), qui détermine sa capacité de stockage d’énergie. Dans la pratique, on utilise plus fréquemment des sous-unités comme le microfarad (µF), le nanofarad (nF) ou le picofarad (pF), adaptées aux applications courantes.
Les condensateurs remplissent plusieurs fonctions essentielles dans les circuits :
- Stockage d’énergie électrique pour une utilisation ultérieure
- Stabilisation des alimentations électriques en absorbant les variations de tension
- Filtrage des signaux pour éliminer les fréquences indésirables
- Séparation du courant continu du courant alternatif
- Aide au démarrage des moteurs électriques monophasés
Un condensateur stocke une charge électrique.
C’est un peu comme une batterie, sauf qu’il stocke l’énergie différemment.
Il ne peut pas stocker autant d’énergie qu’une batterie, mais il peut la charger et la libérer beaucoup plus rapidement.
C’est pour cela qu’on trouve des condensateurs dans presque tous les circuits électroniques.
Comment fonctionne un condensateur électrique ?
- Imaginez une canalisation avec de l’eau qui s’écoule.
- L’eau coule jusqu’à ce que l’on ferme la vanne.
- Mais si, juste après la vanne, on place un réservoir, celui-ci stockera de l’eau.
- Même si la vanne est fermée, le réservoir continue à alimenter le tuyau jusqu’à être vide.
C’est exactement le rôle d’un condensateur, mais avec de l’électricité :
- Il stocke l’énergie quand tout fonctionne.
- Il libère l’énergie quand il y a une coupure ou une baisse de tension.
Exemple :
Dans un circuit sans condensateur, une lumière clignote si l’alimentation est instable.
Avec un condensateur, la lumière reste allumée pendant un court instant grâce à l’énergie qu’il libère.
Types de condensateurs électrique et leurs applications
Les avancées technologiques ont permis le développement de différents types de condensateurs, des modèles classiques aux supercondensateurs, offrant des capacités de stockage toujours plus importantes dans des volumes réduits.
Il existe plusieurs types de condensateurs, chacun adapté à une utilisation précise.
Ils diffèrent par :
- leur taille
- leur capacité
- leur tolérance
- leur tension de service
- leur comportement en fréquence
Comment choisir son condensateur électrique ?
La sélection d’un condensateur permanent pour votre moteur monophasé nécessite une attention particulière à plusieurs critères essentiels. La tension de service doit correspondre à celle de votre installation, généralement 230V pour un usage domestique.
La capacité du condensateur, exprimée en microfarads (µF), représente sa puissance de stockage. Un choix inadapté peut entraîner une perte de puissance ou une tension de claquage. Pour un volet roulant standard, une valeur entre 3 et 8 µF suffit généralement.
La fonction de la température joue également un rôle crucial dans votre choix. Les condensateurs électrolytiques supportent mieux les variations thermiques que les condensateurs céramiques. Vérifiez toujours les caractéristiques de température maximale indiquées sur les plaques du composant.
Lire un condensateur éléctrique
Sur le côté d’un condensateur, on trouve deux valeurs importantes :
- La capacité (en farads, notée F)
En pratique, on utilise souvent les microfarads (μF), avec le symbole μ qui ressemble à un petit “u” avec une queue. - La tension éléctrique (en volts, notée V)
C’est la tension maximale que le condensateur peut supporter. Si on la dépasse, le condensateur peut exploser.
À noter :
Le côté négatif est souvent marqué par une bande et est plus court que le positif.
Représentation dans les schémas
Dans les dessins techniques, un condensateur est représenté par l’un des symboles suivants :
Applications dans les moteurs et systèmes
Les moteurs électriques monophasés utilisent deux types de composants essentiels pour leur fonctionnement optimal. Le premier, permanent, reste actif durant toute la durée d’utilisation pour maintenir un champ magnétique stable. Sa capacité varie entre 3 et 70 microfarads selon la puissance requise.
Le second type, dédié au démarrage, fournit une impulsion initiale importante pour lancer la rotation du moteur. Ce composant se déconnecte automatiquement une fois la vitesse nominale atteinte, évitant ainsi tout risque de surchauffe ou d’explosion.
Pour les systèmes industriels, ces éléments contribuent également à la correction du facteur de puissance et à la régulation de tension, notamment dans les installations comportant des pompes, des ventilateurs ou des compresseurs.
Une application courante : le lissage
Une des utilisations les plus fréquentes du condensateur, c’est le lissage des pics lors de la conversion du courant alternatif en courant continu.
