J’ai une question qui me hante depuis longtemps et à laquelle je n’obtiens pas de réponse satisfaisante. Je comprends bien qu’elle a le désavantage de ne pas souscrire aux concepts auxquels un physicien est habitué d’aborder dans son quotidien.
Il s’agit donc de la notion de charge d’un condensateur. Pour étayer cette question, je propose des dessins qui cheminent mon idée. Tous les cas de figure présentés par ces dessins ont été précédés de manipulations concrètes afin de ne parler que de faits observés.
Je vous suggère de bien assimiler le suivi de mon idée, sans retrancher par effet suggestif celles que je propose, ni en ajouter mentalement afin de ne pas vous représenter des aspects dont je ne fais pas mention. Cela aidera à mieux nous comprendre.
Dessin1.jpg. Représentation schématique d’un condensateur. Tel qu’il se présente, on dit communément que ce condensateur est « non chargé », dans le sens que la somme des charges négatives et positives sur une plaque est identique et équivalente à la somme des charges positives et négatives sur l’autre plaque de ce condensateur.
Dessin Nr.2. Ce condensateur a été « chargé » au maximum de sa capacité. Selon la théorie de la charge, la fem de la source d’alimentation a accumulé un excès de charges négatives et mobiles sur l’une des plaques, tout en délocalisant une quantité de charges négatives en quantité équivalente de l’autre plaque, créant par ce fait une polarité positive sur cette plaque.
Dessin Nr.3. Je connecte les deux branches de ce condensateur qui, aussitôt se décharge de manière spectaculaire par le flash qui s’en suit aux points de contact. Selon la théorie de la charge des condensateurs, le fil de contact a permis aux électrons en excès sur l’une des plaques de véhiculer vers l’autre plaque, qui était appauvrie de la même quantité de ces électrons.
Dessin Nr.4. Je charge individuellement deux condensateurs identiques, puis je relis la plaque positive de l’un à la plaque négative de l’autre. Cela permet, tout comme dans le point Nr.3, de mettre en contact électrique une plaque positive de l’un et une plaque négative de l’autre. Selon la théorie, les charges négatives en excès sur la plaque négative de l’un doivent véhiculer vers la plaque positive de l’autre, qui en est d’autant dépourvues. Or, les faits démontrent que rien ne se passe, aucune décharge ne se produit. La mesure au voltmètre, puis une mise en court-circuit des condensateurs permet de voir qu’ils avaient gardé leurs charges intactes après la manipulation susmentionnée. Pourquoi cette inégalité de comportement dans les deux cas présentés, alors que la théorie stipule que cela ne devraient pas avoir lieu ?
Continuons la description :
Dessin Nr.5. C’est là le côté le plus intéressant de ma question. Je charge successivement trois condensateurs identiques que je relis en série. Là c’est pareil, les plaques chargées en polarité inverse et connectées entres elles devraient se décharger, mais ce n’est pas le cas, car après mesure chaque condensateur a gardé sa charge. Maintenant, alors que ces condensateurs sont chargés individuellement et reliés en série, je mets en court-circuit les deux bornes libres de l’ensemble. La décharge a bien lieu. Je contrôle au multimètre chaque condensateur pour constater que chacun a bien été déchargé, que tous sont dépourvus de la moindre DDP à leurs bornes.
Question clé : Comment le condensateur central a bien pu se décharger de ses charges négatives, alors que ses charges n’ont pas pu passer par la barrière infranchissable que représentent les diélectriques des deux autres condensateurs ?
Merci pour vos réponses.
MC.
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