La capacité des condensateurs
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La capacité des condensateurs



  1. #1
    vicmand

    Condensateurs : une puissance énorme ?


    ------

    Bonjour à tous

    récemment j'ai appris l'existence de cette formule que vous devez tous connaitre et qui donne un lien entre les caractéristiques d'un condensateur et le nombre de joules que celui ci peut accumuler. Cette formule est la suivante : on divise par 2 le nombre de µf et on porte au carré la tension. On multiplie ensuite entre eux les résultats obtenus. Pour moi cela donne la formule : (C/2)(t²).
    De suite j'ai été très étonné car cette formule a un "favoritisme" pour la tension et au contraire elle "défavorise" la Capacité (en µf). Moi je pensait que la capacité était plus importante que la tension, bref :
    Ce qui est très étonnant la dedans c'est que à priori la façon dont on additionne des condensateurs entre eux peut faire varier de façon considérable la capacité totale ? nous (moi et mon frère) on a deux condensateurs de 200 Volts et 680 µf, qui ont donc : (0.00068/2)(200²)=(0.000340)(40 000)=13.6 joules accumulées chacun. Nous dans nos expérimentations ( http://www.youtube.com/watch?v=EeRQsoqcO78) on branchait nos condensateurs en dérivation donc si on refait le calcul dont je vous épargne le détail on obtient tout simplement le double soi 27.2 joules pour les deux.
    Maintenant si on s'en tient a cette formule, additionner ces condensateurs en série serait bien plus préformant !? (400²)(0.00068/2)=(160 000)(0.00034)=54.4 Joules contre 27.2 donc exactement le double ! est ce exact ?
    De là on pourrait allez encore plus loin : nous avons 4 condensateurs de 400 volts et 220 µf. Si on les additionne tous en série on a 1600 volts et toujours 220 µf. Calculons la capacité totale : (1600²)(0.00022/2)=(2 560 000)(0.00011)=281.6 Joules ! pour 4 misérables condos ?
    si mon raisonnement tient la route alors la puissance des condensateurs pourrait être absolument énorme car EN DOUBLANT LA TENSION ON MULTIPLIE PAR 4 LA QUANTITÉ D ENERGIE ACCUMULABLE ! donc imaginons 1000 condensateurs comme les miens de 400 Volts et 110 µf, qui tiendraient dans un espace cubique de (4.5*2.5*2.5=28.125*1000=28 125cm3 racine cubique de 28 125 est environ un cube de 30.5 cm3) 30.5 cm3 et pourraient accumuler : (0.00022/2)((1000*400)²)=(0.00011)(400 000²)=(0.00011)(1.6*10^11)=17 600 000 Joules ! 17 méga joules, presque autant d'énergie qu'un litre de pétrole ! Une batterie au plomb d'un même volume pourrait accumuler 6 804 000 joules, soit 6 méga joules. Notre batterie de condensateur détrône déjà à cette taille les batteries au plomb avec un capacité presque 3 fois supérieure. Celà ne s'arrête pas là car comme je l'ai dit plutôt en doublant la tension (doubler la tension ici revient au même que de doubler le volume et donc doubler le nombre de condensateurs) on multiple par 4 la capacité. de là on peut calculer par exemple que si on avait un cube deux fois plus grand donc 60 cm^3 dans lequel on mettrait mes condensateurs de 400 Volts et 220µf on aurait un volume 8 fois plus grand et donc une capacité non pas 8 fois plus grande mais... 16 fois supérieure si je ne me trompe pas !
    Bon évidemment atteindre de telles tension et impossible et des arcs électriques se formerait aux bornes des condensateurs avant que le bloc soit chargé mais ceci est étonnant et je demande si ce que je dit est vrai et donc je vous demande si effectivement brancher mes condensateurs en série serait si efficace ?

    -----

  2. #2
    gienas
    Modérateur

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Bonjour vicmand et tout le groupe

    ton message est totalement indigeste. Long et sans aucune mise en page, je n'ai pas pu tout saisir.

    Par contre, je crois comprendre qu'il "repose" sur une erreur colossale qui explique ta fausse route.

    1- la formule exacte est W=1/2•C•U^2. La tienne n'est pas fausse mais "imputer" le 1/2 à C plutôt qu'à l'autre terme n'a pas de sens.

    2- si chaque condensateur est chargé à son maxi, quel que soit le couplage, l'énergie est la même. En série, la formule du C équivalent n'est pas ce que tu supposes.

    Tes calculs sont à revoir.

  3. #3
    vicmand

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Merci, une telle réponse fait toujours plaisir...

    Mon calcul et mes formules sot justes je mes le suis assuré à cette adresse :

    http://www.forum-auto.com/tuning/son...ujet381558.htm plus précisément ici :

    "La formule pour déterminer la quantité de Joules stockés dans un condensateur est très simple. Nous prenons la moitié de la valeur du condensateur en farads, et la multiplions par la tension de charge portée au carré.

    Par exemple la quantité de Joules contenue par un condo d'1 Farad chargé à 14 volts serait
    0.5 x (14x14) = 98 ou 0.5 x 196 = 98 Joules.

    Un condo de 20 farads chargé à 14 volts fournirait 10 x (14x14) = 1960 Joules."

    cela prouve bien que la quantité d'énergie accumulée par un seul condensateur est la même mais que celle ci peut varier de façon fulgurante lorsqu'ils sont plusieurs.

  4. #4
    vicmand

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    De plus ce phénomène explique de façon logique pourquoi la vitesse de charge d'un condensateur diminue beaucoup au fur et à mesure que le tension chargée par ce dernier s'accroit. au début on atteint très vite 100 volts mais il faut beaucoup plus de temps pour passer de 100 à 200 que de 0 à 100 (http://www.youtube.com/watch?v=EeRQsoqcO78). Cela provient du fait que le condensateur reçoit continuellement la même quantité d'énergie mais que plus la tension a laquelle il est chargé est élevée plus celui ci demande d'énergie pour augmenter cette tension. ce phénomène que l'on a remarqué depuis longtemps n'est qu'un moyen parmi d'autres de prouver ce que j'ai dit là haut : "EN DOUBLANT LA TENSION ON MULTIPLIE PAR 4 LA QUANTITÉ D ENERGIE ACCUMULABLE ! " !!!

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite29971eb1

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Le problème dans tes formules c'est que le fait de mettre deux condensateurs en série de 200V ne va pas faire apparaitre par magie une tension de 400V....c'est là qu'est ton erreur....

    Reprenons tes calculs:
    - 1 condo 680µF sous 200V:
    w=13,6 J
    - 2 condos 680uF en parallèle sous 200V:
    w=27,2 J
    - 2 condos 680uF en série sous 200V:
    w=6,8 J

    Tu confonds la tension d'alimentation de ton montage avec la tension de service du condensateur....Evidemment si tu multiplies par 2 la tension d'entrée, tu quadruples l'énergie....mais la disposition des condos n'a rien à voir là-dedans.

  7. #6
    inviteede7e2b6

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    moi , les leçons de physique de ioutube , ça me fait toujours rigoler...

  8. #7
    invite29971eb1

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    moi , les leçons de physique de ioutube , ça me fait toujours rigoler...
    Le plus drôle restait un des premiers, l'ampli audio....à mourir de rire, et à mourir tout court pour le pauvre ampli.....maintenant on peut pas leur reprocher d'être passionnés.

    Avec des cours solides, ces p'tits gars risquent de devenir des dieux de l'électronique

  9. #8
    gienas
    Modérateur

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par vicmand Voir le message
    ... Par exemple la quantité de Joules contenue par un condo d'1 Farad chargé à 14 volts serait
    0.5 x (14x14) = 98 ou 0.5 x 196 = 98 Joules.

    Un condo de 20 farads chargé à 14 volts fournirait 10 x (14x14) = 1960 Joules."

    cela prouve bien que la quantité d'énergie accumulée par un seul condensateur est la même mais que celle ci peut varier de façon fulgurante lorsqu'ils sont plusieurs.
    Je pense que tu dois réviser tes qualificatifs. Il me paraît normal, logique, évident, nullement miraculeux de trouver 20 fois plus d'énergie dans un condensateur 20 fois plus gros.

  10. #9
    inviteede7e2b6

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par ftorama Voir le message
    Avec des cours solides, ............
    là est le hic.....

  11. #10
    invite29971eb1

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    là est le hic.....
    bah là, ils essaient de tout apprendre sur le tas, avec les erreurs que cela implique. Maintenant ils ont l'age pour être obstinés. Le risque c'est de s'enfoncer dans cette obstination et de devenir un nième découvreur de l'énergie infinie ou un n+1ème pourfendeur de la loi d'Ohm

  12. #11
    inviteede7e2b6

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    je pensais surtout à la "qualité" des cours.....

    ma (notre) génération fut formée par des passionnés qui avaient grandis avec l'Art. Et qui savaient communiquer cette passion.

    je ne dis pas que ce genre de prof n'existe plus ,mais ils sont manifestement devenus rares.

  13. #12
    vicmand

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Vous être vraiment tous méchant, pas un pour rattraper l'autre ! et vous alors à ce que je sache, qu'est ce que vous avez fait ? vous en avez crée un un coilgun pour critiquer le notre ? nous avez réussit à inventer un ampli très simple ? vous avez gagné deux fois 1000 euros à un concours d'invention ? vous ne connaissez que la théorique. franchement de tels encouragement ça fait peur ! s'il vous plait, soyer un peu encourageants, j'ai plein d'espoir alors au lieu de vous moquer de mes éventuelles erreurs faites les moi parvenir !

    ftorama : oui mettre deux condensateurs d'une tension maximale de 200 Volts en série nous donne bien un condensateur d'une capacité de 400 Volts ! comment je le sait ? ba tiens on a essayé ! et ça à marché : les deux condensateurs on pu sans problème se charger jusqu'à 400 Volts ! je n'ai pas non plus dit que la tension va apparaitre : il faut évidemment charger les condos !

  14. #13
    inviteede7e2b6

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par vicmand Voir le message
    Vous être vraiment tous méchant, pas un pour rattraper l'autre ! et vous alors à ce que je sache,
    "• Délire de revendication : comme son nom l’indique, il a trait à une croyance solidement ancrée chez le malade selon laquelle il serait le héraut d’une cause méconnue que lui seul a pu comprendre. La volonté de "faire éclater la vérité au grand jour" ou bien encore de punir les coupables est souvent associée à ces délires. "

    extrait de :

    http://www.linternaute.com/pratique/.../paranoia.html

  15. #14
    vicmand

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Mais te toute façon qu'est ce que je fais sur ce forum ! "Âge: 59" à discuter avec des papis ! l'électronique ca n'est pas de votre génération, vous connaissez la lampe la radio transistor. Vous me répondez avec l'ENIAC !

  16. #15
    invite29971eb1

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par vicmand Voir le message
    Vous être vraiment tous méchant, pas un pour rattraper l'autre ! et vous alors à ce que je sache, qu'est ce que vous avez fait ? vous en avez crée un un coilgun pour critiquer le notre ? nous avez réussit à inventer un ampli très simple ? vous avez gagné deux fois 1000 euros à un concours d'invention ? vous ne connaissez que la théorique. franchement de tels encouragement ça fait peur ! s'il vous plait, soyer un peu encourageants, j'ai plein d'espoir alors au lieu de vous moquer de mes éventuelles erreurs faites les moi parvenir !
    Honnêtement je n'ai pas voulu être méchant mais je ne peux que t'encourager à suivre des cours, à vérifier et à calculer un minimum....à ton age je bidouillais comme toi mais quand je revois mes montages aujourd'hui, je me demande encore comment ça a pu marcher.....avec une approche théorique solide, ça te fera pareil.

    Pour reparler de l'ampli, on dirait ici que tu as eu la chance qu'il "tombe en marche" mais il aurait très bien pu t'exploser à la tronche aussi.

    Libre à toi de critiquer mon inexpérience pratique mais que sais-tu de ce que j'ai réalisé?

    rien....alors merci de garder tes commentaires désagréables.

    Toi par contre, du haut de tes 15-16 ans et de tes montages en bouts de fil, tu as encore bien du chemin à faire pour faire tes preuves....cette discussion le prouve assez bien

    ftorama : oui mettre deux condensateurs d'une tension maximale de 200 Volts en série nous donne bien un condensateur d'une capacité de 400 Volts ! comment je le sait ? ba tiens on a essayé ! et ça à marché : les deux condensateurs on pu sans problème se charger jusqu'à 400 Volts ! je n'ai pas non plus dit que la tension va apparaitre : il faut évidemment charger les condos !
    ce que je voulais t'expliquer, c'est que tu as eu 4 fois plus d'énergie parce que tu as doublé la tension de charge, pas parce que tu as mis deux condos en série. Crois-tu franchement que si on pouvait avoir une telle densité d'énergie aussi simplement, ça n'existerait pas déja?

    Pour finir, je ne peux que t'encourager à continuer mais non seulement sois prudent, mais mets-toi aussi un peu à la théorie, ça a du bon

  17. #16
    vicmand

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Allez s'il vous plait, répondez clairement aux questions que je pose !

  18. #17
    invite29971eb1

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par vicmand Voir le message
    Mais te toute façon qu'est ce que je fais sur ce forum ! "Âge: 59" à discuter avec des papis ! l'électronique ca n'est pas de votre génération, vous connaissez la lampe la radio transistor. Vous me répondez avec l'ENIAC !
    boulet.... tu veux pas passer ta crise d'adolescence sur tes parents, ils sont là pour ça....

    Si t'étais aussi sur de tes calculs, pourquoi t'es venu les faire valider ici?

    Les asiles débordent de génie comme toi, je ne te retiens pas

  19. #18
    invite29971eb1

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par vicmand Voir le message
    Allez s'il vous plait, répondez clairement aux questions que je pose !
    je t'ai répondu sur le message de 14h14...que te faut-il de plus?

  20. #19
    inviteede7e2b6

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par ftorama Voir le message
    boulet.... tu veux pas passer ta crise d'adolescence sur tes parents, ils sont là pour ça....
    il sont au mieux en dépression , au pire suicidés....

    ceci expliquant cela!

  21. #20
    inviteede7e2b6

    Re : Condensateurs : une puissance énorme ?

    Citation Envoyé par vicmand Voir le message
    Mais te toute façon qu'est ce que je fais sur ce forum ! "Âge: 59" à discuter avec des papis ! l'électronique ca n'est pas de votre génération,
    il t'a manifestement manqué quelques bonnes fessées pour apprendre le minimum de politesse...

    et dire que certains veulent la supprimer

  22. #21
    vicmand

    Smile La capacité des condensateurs

    Comme le dernière fois j'ai voulu aller un peu trop loin je vais résumer mes questions :
    Est ce que la formule qui permet de calculer la capacité (en joules) maximale que peut accumuler un condensateur est bien celle là :
    Nombre de joules=(nombre de farads/2)*tension maximale qu'il peut accumuler²

    Cette formule là ou une formule équivalente qui donne le même résultat...

    Donc si j'ai un condensateur qui peut au maximum être chargé à 200V et qui a une capacité de 680µf alors il peut accumuler :
    (0.00068/2)*200² soit : 0.00034*40 0000 ce qui donne 13.6 Joules. ?

    Autre question : si j'ai deux condensateurs de 400 Volts et 220µf et que je les additionne en série, j'aurais une "batterie de condensateurs" qui pourra accumuler au maximum une tension de 800 volts et 220µF. Si je les additionne en dérivation j'aurais bien un condo qui peut accumuler au maximum 400 volts mais 440µf ?

    merci de valider mon message ou de me donner la bonne réponse en cas de faute !

  23. #22
    vicmand

    Re : La capacité des condensateurs

    "Si je les additionne en dérivation j'aurais bien un condo qui peut accumuler au maximum 400 volts mais 440µf ?"

    je voulais dire "si je les additionne en dérivation alors mon ensemble pourra accumuler 400 Volts et 440µf ?

  24. #23
    invite29971eb1

    Re : La capacité des condensateurs

    comme je te l'ai déja expliqué hier....quand on met deux capas identiques en série, on divise la capa globale par 2. Quand on les met en parallèle, on les additionne.

    C'est exactement l'inverse des résistances (s'additionnent en série, se divisent en parallèle).

    deux condos de 220µF 400V en série, ça te donne un condo équivalent de 110µF 800V

    les même en parallèle, ça te donne un condo équivalent de 440µF 400V

    Y'a pas de miracles en électronique, quelquesoit notre age

  25. #24
    vicmand

    Re : La capacité des condensateurs

    Ah ! ok merci : c'est ça la propriété qu'il me manquait, moi je me basait sur les piles que l'on additionne : en série : tension doublée capacité égale, en dérivation tension égale capacité doublée...
    Donc si je met mes 4 condos de 400 volts 220µf j'aurais un ensemble qui peut accumuler 1600 Volts mais seulement 55µf, est ce juste ?

    et si je met 5 condos de 400 volts en série d'on l'un a une capacité de 100µf contre 220 pour les 4 autres comment je trouve la capacité totale ? peut être que ce moyen crée un perte comme un mauvais addition de panneaux solaires ?

  26. #25
    f6bes

    Re : La capacité des condensateurs

    Bjr à toi,
    1/C resultante= 1/c1+1/c2+1c/3+1/c4 et enfin +1/C5 (100uF)
    Te reste à faire le calcul.
    A+

  27. #26
    vicmand

    Re : La capacité des condensateurs

    eh : C c'est la capacité en farads ?
    parce que si que fait 1/0.00022 cela me donne 4545.45... inutile de poursuivre, ce n'est pas le résultat attendu...

    et si on fait la moyenne des µf divisée pr 5 ça marche ça marche ? (220+220+220+220+100/5=196/5=39.2µf pour l'ensemble ?

  28. #27
    invite29971eb1

    Re : La capacité des condensateurs

    Citation Envoyé par vicmand Voir le message
    eh : C c'est la capacité en farads ?
    parce que si que fait 1/0.00022 cela me donne 4545.45... inutile de poursuivre, ce n'est pas le résultat attendu...

    et si on fait la moyenne des µf divisée pr 5 ça marche ça marche ? (220+220+220+220+100/5=196/5=39.2µf pour l'ensemble ?
    et non....regarde mieux la formule, si Ce est la capa équivalente:
    1/Ce = 1/C1 + 1/C2 +.....

    donc Ce est l'inverse de la somme des inverses. Tu as oublier d'inverser une fois

  29. #28
    vicmand

    Re : La capacité des condensateurs

    a ok j'ai refait le calcul en inversant une nouvelle fois le résultat final et je tombe sur 0.0000354 soit 35.4µF.

  30. #29
    Kissagogo27

    Re : La capacité des condensateurs

    bjr, non ça ne marche pas comme ça, surtout si il y a des capacité dirrérentes en //

    il faut faire le calcul avec les 1/c

    sinon tu peux calculer directement en µF pour simplifier

  31. #30
    vicmand

    Re : La capacité des condensateurs

    ok, quelle est la formule directement en µf ?

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