Calcul capacité et tension maxi

[jmd2005]

Bonjour,

j'ai besoin d'aide pour calculer la capacité maxi et tension maxi que peut supporter un condensateur mica et Bakélite de 0,1 microfarat avec un écartement entre ses armature de 0,5 mm.
merci pour votre aide
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[f6bes]

Bjr à toi,
La CAPACITE en "microfarad" d'un condo de 0.1 microfarad
EST de .......................0.1 microfarad (comme le Port Salut ) !!
La capacité d'une bouteille de 1 litre est bien de ................1 litre.

C'est peut etre la CHARGE qui t'intéresse ??

Pour la charge va falloir connaitre la tension maxi.
Pour la tension maxi va falloir connaitre la tenue en tension du diélectrique : c'est du mica OU de la bakélite ce diélectrique?

A+

[jmd2005]

Bonjour,
l'énnoncé du devoir est:

à partir d'un condensateur à air servant de référence, ayant une capacité de 0,1 microFarat et un écartement entre ses armatures de 0,5 mm, calculer capacité et tension maximale applicable pour:
- un ccondensateur Bakélite
- un condensateur Mica
- un condensateur papier

Je pense que la tension maxi est la tension de claquage
mais comment calculer ?
merci pour votre aide

[PA5CAL]

Bonjour

L'exercice est une application directe du cours. Si tu éprouves quelques difficultés, c'est probablement que tu n'as pas révisé, ou pas saisi un point important de ce cours. Il est vital que tu arrives à trouver le résultat par toi-même.

Pour commencer :
- Quelle est la formule permettant de calculer la capacité d'un condensateur ?
- De quelle manière le matériau diélectrique utilisé intervient-il ?
- En admettant que l'on garde les mêmes dimensions mécaniques, comment la capacité d'un condensateur est-elle modifiée si l'on change de matériau diélectrique ?
- Quel est la valeur de ε_r pour l'air ? Quelle est sa valeur pour la bakélite ? Pour le mica ? Pour le papier ?
⇒ Donne la capacité du condensateur de l'énoncé dans les trois cas.

Ensuite :
- À quoi correspond le « champ disruptif » ?
- Quelle est sa valeur pour la bakélite ? Pour le mica ? Pour le papier ?
⇒ Donne la tension à laquelle il correspond pour le condensateur de l'énoncé (écart de 0,5 mm entre les plaques), dans les trois cas.

Si tu bloques quelque part dans ces questions, dis-nous à quel niveau.

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

Je pense que la tension maxi est la tension de claquage

Normalement, on prévoit une marge. En pratique, la tension maxi ne représente qu'une fraction de la tension de claquage.

Si l'énoncé ne t'indique pas de tension maxi pour le condensateur à air, donne seulement la tension de claquage.

En revanche si cette tension est indiquée, alors tu pourras en déduire le coefficient de sécurité qui a été retenu pour l'air, puis l'appliquer aux résultats pour les autres matériaux.

[jmd2005]

Bonjour,
je pense avoir compris le cours,

la formule permettant de calculer la capacité est: C = Q/U ou C= Eo*Er*S/d

je connaît Eo = 8,84*10-12 permittivité du vide
Er = 6,5 pour la Bakélite permittivité relative du diélectrique
d = 0,5 mm ou 5*10-4 m
S = surface des plaques en m2
mais je bloque à ce niveau, comment calculer cette surface

merci

[PA5CAL]

En admettant que tu aies besoin de calculer la surface, tu pourrais l'obtenir en déduisant de la formule que :
¨¨ S = C / (d.ε_r.ε₀)
avec C=0,1µF, d=0,5mm, ε₀=8,85pF/m et ε_r=1 pour l'air

Mais en fait, tu n'as pas besoin de calculer la surface S, puisque dans la formule, seul ε_r change en fonction du matériau, tous les autres paramètres restant identiques.

On connaît :
¨¨ C_(air) = ε_r(air).ε₀.S/d
soit :
¨¨ ε₀.S/d = C_(air)/ε_r(air)

Or, on cherche :
¨¨ C_(bakélite) = ε_r(bakélite).ε₀.S/d

On a donc :
¨¨ C_(bakélite) = ε_r(bakélite).C_(air)/ε_r(air)
c'est-à-dire :
¨¨ C_(bakélite) = ε_r(bakélite).C_(air)
puisque ε_r(air)=1

Tu sais maintenant comment calculer simplement les capacités recherchées.

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[PA5CAL]

Ce qu'il faut retenir, c'est que pour des dimensions mécaniques fixées (S et d), la capacité (C) du condensateur obtenu ne dépend que de la permittivité relative du diélectrique utilisé (ε_r), et elle y est proportionnelle.

Dans l'exercice, changer de diélectrique revient donc tout simplement à changer de coefficient ε_r.

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[jmd2005]

Vraiment merci pour l'aide