Decharge d'un condensateur dans une bobine

[Bouteille51]

Bonjour,

J'ai récemment lu des articles sur des gens qui fabriquent des trucs dangereux... Ils appellent ça des coilguns. En gros : un condensateur (le plus gros possible c'est des bourrins ces mecs la lol) chargé qui va decharger dans une bobine pour créer un champ magnétique le plus intense possible et ainsi projeter un projecticle en metal. Bref, je ne suis pas la pour réaliser un tel engin mais le montage me fait me poser des questions. Je ne suis pas un expert mais j'aimerais comprendre un peu mieux ce qui se passe lors du déclenchement du phenomène.

Il s'agit le plus souvent de condensateurs à une tension relativement haute (autour de 300v) et à des capacités variables (de quelques dizaines de µF à quelques milliers de µF). Ils favorisent la haute tension j'imagine parce que C est proportionel au carré de la tension de stockage.

1. Apparement ils ne se soucient pas de mettre de resistance entre le condensateur et la bobine, c'est une decharge directe. En considérant qu'un metre de fil emaillé a une resistance de 0.01Ohms (valeur type trouvée sur le net), peut-on considerer que le phénomène se produira comme la décharge dans un circuit RLC classique ?

Si c'est le cas, que j'ai disons un condensateur de 2000µF chargé à 300V, une bobine de 1m et que j'applique T = R.C, on a T = 0.01*0,002 = 0.00002 s.
Soit une decharge totale du condensateur en 5*T = 0.0001s soit un dix-millième de seconde !!!

Mais pire encore, à T0 lorsqu'on lance la décharge, on a une intensité dans le circuit, si l'on applique un bête U = RI de I = 300/0.01 = 30000 Amperes !!!!!
J'ai conscience que cette valeur diminue de manière exponentielle et est purement théorique mais quand meme.... j'ai faux non ? De toute manière si c'etait le cas les condensateurs mourraient tres tres vite j'imagine et j'ose meme pas imaginer ce qui se passerait pour la bobinee et les pauvres fils... sauf si la furtivité de cette valeur compense...

Peut etre que j'affabule totalement c'est pour ca que je viens poster ici parce que tout ca me semble sortir des valeurs acceptables J'espère que vous me corrigerez parce que j'applique betement des formules sans forcement savoir si elles sont adaptées à ce cas et j'avoue que les resultats m'étonnent.

2. Dautre part je suis tombé sur un document qui stipule que lorsque la resistance est faible dans un circuit RLC, la decharge se passe en mode "pseudo-périodique"... Serait-ce le cas dans un montage de ce type ?

3. Je crois que c'est un peu le meme mécanisme que dans un flash d'appareil photo mais à vrai dire, il me semblait que l'éclat dans le tube était la conséquence d'une forte tension et non d'une forte intensité... A moins que cela n'ai rien à voir et que le tube soit amorcé par autre chose a la base, ou alors que la tension de decharge soit convertie avant d'arriver au tube...


Bref que de questions de novice mais sur lesquelles je n'arrive pas à avoir de réponses autres que des documents sur les mécanismes d'un montage RLC.
En espérant que cela vous interresse aussi, merci d'avance pour vos réponses.

Cordialement, Romain.
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[gcortex]

1. Non

si t'as 10m de fil c'est pas 0,01 ohm
le courant s'établit progressivement avec l'effet de self (LdI = EdT)

2. il y a peut être de petites oscillations résiduelles (I.exp(-t/T)sin wt)

[Bouteille51]

Ah ok pour le 1 c'était peut etre simpliste de ne voir ca que du coté condensateur et de considerer alors la bobine comme un fil sans penser a l'effet self...
J'aurais bien aimé avoir la possibilité de voir les courbes cela dit, ptetre que spice pourrait faire l'affaire ?

Donc si oscillation il y a, il se peut que le condensateur polarisé n'aime pas trop ca, ca devrait exploser ?

Merci en tout cas pour cette premiere réponse, j'espere avoir d'autres reactions.

[gcortex]

LTspice IV

non le condo n'aime pas le négatif
mais s'il y en a c'est assez faible et court pour éviter l'explosion
on peut ajouter une diode en parallèle avec ce condo

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

Ah ok pour le 1 c'était peut etre simpliste de ne voir ca que du coté condensateur et de considerer alors la bobine comme un fil sans penser a l'effet self...
J'aurais bien aimé avoir la possibilité de voir les courbes cela dit, ptetre que spice pourrait faire l'affaire ?

Donc si oscillation il y a, il se peut que le condensateur polarisé n'aime pas trop ca, ca devrait exploser ?

Voir un exemple typique en spice.
En général, il vaut mieux ne pas employer de condensateur polarisé, mais pour d'autres raisons que l'inversion de polarité.

La forme d'onde peut être faiblement oscillatoire comme ici, mais en général l'amortissement est plutot sur-critique.

Le rendement énergétique de ces engins est tout à fait consternant: seule une infime partie de l'énergie du condensateur est convertie en énergie cinétique.

[Bouteille51]

Que demande le peuple

Super, ce qui m'étonne c'est que beaucoup semblent utiliser des condos polarisés (type flash d'appareil photo)... Mais bon ils sont peut etre inconscients des risques aussi

[Tropique]

L'énergie seule stockée dans un condensateur n'est pas suffisante pour le faire exploser.
Le risque est pour le condensateur lui-même: les décharges intenses et répétées le transforment progressivement en condensateur bipolaire en activant la capacité cathodique, ce qui réduit sa capacité utile.
Les condensateurs pour flash ont une techno spéciale qui permet de réduire le phénomène, mais pas de l'éliminer.

[Bouteille51]

Super, merci beaucoup pour vos réponses j'en ai appris pas mal et ca m'a aidé pour mes autres lectures à ce sujet.

Je m'apercois que le monde des condensateurs est (tres tres) vaste et qu'il existe une quantité de technologies adaptées a toute sorte d'utilisation et de contraintes.
J'en retiendrai qu'il faudra que je fasse attention a ne pas utiliser n'importe quoi issu de la recup en ce qui concerne les condensateurs (et que je vais laisser de coté les flash qui trainent ).

En ce qui concerne les premiers calculs j'imagine qu'il restent valables si l'on decharge à travers un tournevis et non pas dans une bobine cela dit (oh la belle etincelle ! )

Merci encore et à tres bientot !