Electrostatique: le condensateur est t'il vraiment un composant passif?

[f6bes]

Donc ne pas tirer de conclusions.....trop hatives ...et penser les appliquer avec..discernements.
L'électronique te réservera bien des surprises.
Bonne connaissance.
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[Antoane]

Les oscillations de tes circuits LC sont amorties ?
Il n'y a pas d'explosition lorsque tu branches un condensateur sur une source de tension ?

Cest que ces petits "phénomènes parasites" ont un impact visible

[Bitrode]

Oui et il est bon de savoir qu'il ne doit jamais y avoir de discontinuité de tension aux bornes d'un condensateur ni de discontinuité de courant aux bornes d'une bobine.
Moralité mieux vaut éviter de court-circuiter un condensateur avec un fil ou de brancher directement une pile ou un accu dessus.
L'alim de table lambda à l'avantage d'avoir une résistance interne plus élevée fort heureusement pour les pauvres condensateurs maltraités...

[migyonne]

f6bes:
Donc ne pas tirer de conclusions.....trop hatives ...et penser les appliquer avec..discernements.
L'électronique te réservera bien des surprises.

En effet, rien ne vaut l'expérimentation et là, je suis comblé!

Il est vrai qu'il me manque un peu le côté "mathématique" des choses, mais je suis plus attiré d'abord par le côté "est-ce que ça peut marcher?"
car je n'ai pas de temps à perdre à mettre en équation des théories foireuses.
Vous pouvez voir mes petites expérimentations sur ma chaine "Mitigana". C'est du concret.
Aprés tout, je reste dans une démarche scientifique: j'ai des intuitions, je les expérimente, puis je les expliques.
(bon des fois, ça se mélange un peu)

Bitrode:
Oui et il est bon de savoir qu'il ne doit jamais y avoir de discontinuité de tension aux bornes d'un condensateur
ni de discontinuité de courant aux bornes d'une bobine.

Ce serait faire abstraction du "vieux" système de rupteur dans le circuit d'allumage automobile ou là, condensateur et bobines "s'en donnent à coeur joie".
Bon, mais là, c'est voulu! ( Noter quand même la grande appétance du condensateur pour les charges électriques d'ou son rôle d'antiparasite...)

[f6bes]

Remoi, Rassures tu, le coté "mathématique" je ne suis pas assez calé pour tout comprendre. Donc je fais de l'électronique
avec les mains.

Que tu es des intuitions...pourquoi pas...que tu les expérimentes...pourquoi pas....mais n'essaie pas de
les expliquer aux autres ! Ce sera plus efficasse.

Demandes aux autres.... "est ce que ma démarche et les conclusions ,sont ...correctes" et là on te répondra sans aucun doute.

[Bitrode]

Ce serait faire abstraction du "vieux" système de rupteur dans le circuit d'allumage automobile ou là, condensateur et bobines "s'en donnent à coeur joie".

Non aucune abstraction, dans un système d'allumage par bougie il s'agit de transférer de l'énergie pour déclencher une étincelle et cela ne peut se faire qu'en élevant la tension à 10kV pour ioniser le gaz compressé.
Une fois l'effet d'avalanche passé l'énergie est donc libérée, tout comme le ferait un snubber haute tension.
Le circuit est bel et bien fermé, sauf qu'il ne l'ai qu'un très bref instant au moment de l'ionisation, la règle est donc conservée ET bel et bien respectée.

[migyonne]

Tout à fait.
Mais dans "abstraction", je ne voulais pas dire "exception" mais plutôt "exemple".
Nous parlions de "condensateur malmené" et là, c'était juste, à mon avis, un bel exemple.(pour la bobine aussi)
Oui, "Le circuit est bel et bien fermé", pas de soucis non plus.
Quoi que, si l'on réfléchit bien, d'où vient l'énergie de l'éclair de la bougie? d'où vient l'énergie de la batterie? d'où vient
le litre d'essence?... Tout n'est qu'une histoire de transformation d'énergie et rien n'est réellement "fermé".
Qu'entend-tu par "la règle est donc conservée ET bel et bien respectée"?
Si c'est un clin d'œil envers "mes petites bidouilles", je peux te citer une autre règle simple:
L'acier ayant une masse volumique plus importante que l'eau, il est donc impossible que de l'acier puisse flotter.

"Les concepts physiques sont des créations libres de l’esprit humain et ne sont pas, comme on pourrait le croire, uniquement déterminés par le monde extérieur."
Albert Einstein et Léopold Infeld

Cette interrogation de "circuit fermé" revenant souvent dans mes courriers ( peut-être à juste titre), j'ai imaginé un système hydraulique qui illustre une peu ce phénomène.
Je compte l'ouvrir en discussion prochainement sur le forum, en restant évidement très vigilant sur mes propos.
Bonsoir.

[stefjm]

Tout à fait.
Si c'est un clin d'œil envers "mes petites bidouilles", je peux te citer une autre règle simple:
L'acier ayant une masse volumique plus importante que l'eau, il est donc impossible que de l'acier puisse flotter.

L'acier ne flotte pas.
C'est l'air+l'acier qui éventuellement flotte.

[Bitrode]

Cette interrogation de "circuit fermé" revenant souvent dans mes courriers ( peut-être à juste titre), j'ai imaginé un système hydraulique qui illustre une peu ce phénomène.
Je compte l'ouvrir en discussion prochainement sur le forum, en restant évidement très vigilant sur mes propos.
Bonsoir.

L'analogie avec un système hydraulique est un bien mauvais choix, c'est bien pour imager quelques notions à des novices mais ça s'arrête là.

Quoi que, si l'on réfléchit bien, d'où vient l'énergie de l'éclair de la bougie? d'où vient l'énergie de la batterie? d'où vient
le litre d'essence?... Tout n'est qu'une histoire de transformation d'énergie et rien n'est réellement "fermé".

La science répond à tous ces points sans exception, et c'est bien la preuve que toute cette histoire d'énergie est un système fermé, rien ne se perd tout se transforme...

[stefjm]

L'analogie avec un système hydraulique est un bien mauvais choix, c'est bien pour imager quelques notions à des novices mais ça s'arrête là.

C'est bien plus qu'une analogie puisque les équations des deux modèles électrique et hydrauliques sont strictement les mêmes (avec les hypothèses simplificatrices habituelles).
Résistance : tuyau
Condensateur : Membrane élastique
Inductance : Turbine inertielle
Tension : Pression
Courant : Débit
Puissance=Tension.Courant : Puissance=Pression.Débit

[migyonne]

Bonsoir,

stefjm:
Résistance : tuyau
Condensateur : Membrane élastique
Inductance : Turbine inertielle
Tension : Pression
Courant : Débit
Puissance=Tension.Courant : Puissance=Pression.Débit

C'est parfait. Nous démarrerons sur ces bases et les lois (ou règles) qui les régissent.
(Bon, condensateur = membrane élastique; cela supposerait que le condensateur oppose
une résistance à la charge... )

[stefjm]

(Bon, condensateur = membrane élastique; cela supposerait que le condensateur oppose
une résistance à la charge... )

La membrane élastique se comporte exactement de la même façon vis à vis de la pression et débit que le condensateur vis à vis de la tension et courant.

i(t)=C.dv/dt condensateur
d(t)=k.dp/dt membrane

https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_analogy

[migyonne]

Tout à fait,
mais, et je suis désolé de revenir sur ce point important, cela nous pose un premier problème quant a la représentation du comportement du
condensateur en analogie hydraulique:
Si le condensateur a très peu de résistance interne, il faut considérer la "membrane" avec une élasticité presque infinie, celle-ci ne symbolisant uniquement le fait qu'une "cloison souple" presque infranchissable est présente.
Mais ma proposition viendrait en contradiction avec le schéma proposé sur Wikipedia, ou celui-ci est représenté à plat, avec sa membrane à l'intérieur
du tuyau.
Comment, dans ce cas, imaginer sa force électromotrice, si cette membrane a une élasticité presque infinie?
Ce n'est pas facile, n'est-ce pas?
Imaginer cette analogie sous forme de "bidons" qu'on remplit n'est pas plus évident non plus, je vous l'accorde.
Je pense qu'il faut "adapter" la représentation selon l'usage que l'on souhaite faire du circuit, tout en restant au plus clair
et logique.( je dirais même sincère)

Bitrode:
"L'analogie avec un système hydraulique est un bien mauvais choix, c'est bien pour imager quelques notions à des novices mais ça s'arrête là."

Beaucoup de gens ne comprennent pas le principe du syphon, (même si il s'en servent parfois) alors de là à comprendre le principe de la Fontaine de Héron...
Se remplir la tête avec des formules mathématique ou jouer avec des seau et des tuyaux, le but est tout le monde comprenne.(un peu)

[Bitrode]

C'est bien plus qu'une analogie puisque les équations des deux modèles électrique et hydrauliques sont strictement les mêmes (avec les hypothèses simplificatrices habituelles).
Résistance : tuyau
Condensateur : Membrane élastique
Inductance : Turbine inertielle
Tension : Pression
Courant : Débit
Puissance=Tension.Courant : Puissance=Pression.Débit

C'est bien une réponse de prof ça

[Bitrode]

Beaucoup de gens ne comprennent pas le principe du syphon, (même si il s'en servent parfois) alors de là à comprendre le principe de la Fontaine de Héron...
Se remplir la tête avec des formules mathématique ou jouer avec des seau et des tuyaux, le but est tout le monde comprenne.(un peu)

Il n'est pas indispensable de "se remplir la tête de formules mathématiques" pour comprendre un concept.
Comme il n'est pas efficace de prendre en exemple quelque chose de faux dès le début.

Comme le disait Charpak il faut mettre "les mains dedans".
La main à la pâte | Ministère de l'Education Nationale et de la Jeunesse

[gts2]

Comment, dans ce cas, imaginer sa force électromotrice, si cette membrane a une élasticité presque infinie ?

Ce n'est pas une fem, mais une simple tension, qui se traduit en hydraulique par une différence de pression et si la membrane est tendue il y a bien une différence de pression entre les deux faces.

Pourriez-vous préciser votre proposition de "membrane" ? un dessin ?

[coussin]

Pourriez-vous préciser votre proposition de "membrane" ? un dessin ?

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_analogy

[gts2]

Non, cela c'est la proposition de wikipedia et @migyonne dit "ma proposition viendrait en contradiction avec le schéma proposé sur Wikipedia"

[stefjm]

@migyonne
La membrane est en travers du tuyau et ne permet pas de passer de l'eau en régime unidirectionnel continu.
L'eau qui est d'un coté ne se retrouvera jamais de l'autre en régime continu.
En électromagnétisme, cela correspond au courant de déplacement "à l'intérieur" du condensateur.
Ce courant de déplacement (provoqué par la variation temporelle du champ électrique) est le dual de la force électromotrice induite (provoquée par la variation temporelle du champ magnétique)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Couran...C3%A9placement

La valeur de la rigidité de la membrane est l'équivalent de la capacité du condensateur.

[Sethy]

Je me lance ...

J'imagine une membrane, percée d'un petit trou muni d'une écluse. A côté de l'écluse, un petit démon qui laisse passer ...

[migyonne]

Je me lance aussi...

La valeur de la rigidité de la membrane est l'équivalent de la capacité du condensateur.

Je comprend ce que vous voulez dire, mais cela peut porter à confusion dans la mesure ou on pourrait penser qu'il faudrait appliquer une certaine force ( genre force physique) pour tendre la membrane. Or, tant qu'une ddp est présente, le condensateur est apte a "capturer" toute charge et la tension n'en est que la conséquence mesurable.

Ce n'est pas une fem, mais une simple tension, qui se traduit en hydraulique par une différence de pression et si la membrane est tendue il y a bien une différence de pression entre les deux faces.
Pourriez-vous préciser votre proposition de "membrane" ? un dessin ?

Vous avez raison, on en a déjà parlé, ce n'est pas une Fem. Désolé. Je vous offre un dessin.

Pour Sethy :
Le principe de "Mon système" n'utilise ni énergie thermique ni énergie mécanique.
Je ne me sens donc pas du tout concerné par les lois de la thermodynamique que vous me rappelez si souvent.
Il n'utilise que des forces électrostatique et électromagnétique.
En ce qui concerne la loi de conservation de l'énergie, on peut considérer que l'électricité n'est qu'un vecteur énergétique,( ce qu'il est très souvent)
et dans mon montage, je ne sait pas trop qui produit et qui consomme... L'oeuf ou la poule, quoi. Mais pas de démon....

Je vous présente les circuits Shadock suivant.
Je dis "Shadock", car le schéma de la 3eme Figure, en modèle hydraulique peut sembler inutile et ridicule, alors qu'il a toute son importance.
Dans ces schémas, je me sert plutôt du format "bidon" pour représenter le condensateur, pour plus de clareté.
La membrane a donc disparu au profit de l'énergie potentielle de la masse de l'eau.
J'espère, dans cet exemple simple, ne froisser personne.

La figure1 représente un usage "traditionnel" ou "terrien" de l'énergie potentielle de la masse de l'eau du bidon C1.
L'énergie potentielle de la masse de l'eau fait tourner la turbine jusqu'a épuisement de celle-ci.
On peut "récupérer" cette énergie pour tout usage (sinon, elle est perdue)... Point barre.
Figure2:
On démarre l'expérience avec C2 vide et on l'arrête quand C2 est rempli.
On imagine très bien pouvoir récupérer de l'énergie mécanique a la turbine T1, le temps que le bidon C2 se remplisse.
Figure3:
La turbine T1, relié a une seconde turbine T2, peut "animer" un circuit fermé.
De même dans ce cas, on imagine encore très bien pouvoir récupérer de l'énergie mécanique, le temps que le bidon C2 se remplisse.
(et dans ce cas, mettre en mouvement un flux de liquide dans le circuit "secondaire"),le temps que le bidon C2 se remplisse.

1- Est-ce que le flux du circuit secondaire, animé par T2 est la "copie" du flux du circuit primaire,
le temps que le bidon C2 se remplisse?
Disposant de l'énergie des turbines, nous voudrions tenter de re-remplir (en partie, restons calmes!) la cuve C1 d'une partie
du liquide "dépensé" à remplir C2.

3- Est-ce possible et comment s'y prendre?
4- Est t'il evident qu'il faudrait disposer d'une "réserve de liqude supplémentaire (voire extérieure)"au système de base?
4- En utilisant un autre vecteur (ou forme) d'énergie (pour tout ou partie), pourait t'on y parvenir?
(J'ai mis le circuit secondaire plus haut, dans le schéma, pour plus de clareté, pour bien montrer qu'ils sont "séparés"
et cependant "intimements" liés. Il devrait, normalement, se situer à la hauteur max des bidons.)
Note: je n'ai pas représenté la 2eme partie du "montage" afin que vous ne preniez pas le bidon C2 pour un simple
régulateur de flux(filtre) qu'il n'est absolument pas dans ce cas précis. C'est à dire qu'il faut bien attendre que C2 se remplisse.
C'est la base du système et j'insiste sur ce point.
Si vous avez pensé "oui" ou "peut-être" à la question 1, vous pouvez peut-être commencer a vous poser des questions...
Merci pour votre patience.

[jiherve]

bonsoir
et vlan retour par la fenêtre du sur unitaire.
à noter qu'il faudrait que C2 soit beaucoup plus bas que C1 sinon à l’équilibre des niveaux il n'y a plus de pression exploitable.
JR

[Sethy]

Ce qui manque, c'est simplement à toutes les étapes, les pertes par frottement. Entre C1 et T1, dans T1, entre T1 et C2, entre T1 et T2, dans T2 et aussi bien sûr dans le circuit Shadock.

Si, à chaque cycle 10% est perdu (ce qui est déjà un excellent rendement compte-tenu de tous les éléments qui interviennent), le système va vite s'arrêter puisque après 1 run, 10% sera dissipé, après 2 runs, (1-0,1)^2 sera dissipé, et après 10 runs, il ne restera déjà plus que (1-0,1)^10, soit 35% de l'énergie initiale. A un moment donné, les frottements seront tels que le système s'arrêtera.

[Sethy]

Et j'oubliais les pertes dans C1 et dans C2 : turbulences induisant un échauffement, frottement contre les parois, etc. Bref, exactement les mêmes pertes qu'on retrouve dans un condensateur classique (échauffement du à la résistance interne, imperfection du diélectrique) puisque rappelons-le, l'hydraulique est une analogie.

J'aurais du préciser qu'à mon sens un réservoir peut plus s'apparenter à une pile qu'à un condensateur, mais cela ne change rien au raisonnement.

[stefjm]

[...]puisque rappelons-le, l'hydraulique est une analogie.

Quelle différence fais-tu entre modélisation mathématico-physique strictement identique et analogie?

Ici, i(t)=C.dv/dt, pour un condensateur ou une membrane ou un réservoir (tout idéalisé).

J'aurais du préciser qu'à mon sens un réservoir peut plus s'apparenter à une pile qu'à un condensateur, mais cela ne change rien au raisonnement.

Ben faut juste regarder les relations entre débit et pression.

Si la pression est constante quel que soit le débit : pile, et l'énergie (électrique ou hydraulique) change de forme (chimique ou mécanique).
Si la pression est l'intégrale du débit : condensateur, et l'énergie reste sous la même forme (électrique ou hydraulique).

[migyonne]

à noter qu'il faudrait que C2 soit beaucoup plus bas que C1 sinon à l’équilibre des niveaux il n'y a plus de pression exploitable.

Non, il ne faut pas être trop gourmand. Les "bidons" doivent rester sur le même plan horizontal (qui symbolise la pression)
Sinon, ce serait tricher.(relations entre débit et pression)
C2 doit se "débrouiller" avec ce qu'on lui transfert et il s'en sort déjà très bien comme ça. Disons qu'il doit faire avec... ni plus, ni moins.
Je vous en prie, prenez juste le temps d'analyser tranquillement ce qui se passe dans cette première phase, sans apriori.

#53
Si, à chaque cycle 10% est perdu (ce qui est déjà un excellent rendement compte-tenu de tous les éléments qui interviennent)

Whaaa! Merci a vous. J'étais un peu plus pessimistes.
Merci à vous tous de résoudre ce casse-tête. (même si je sais que vous aimez bien ça!)

[Sethy]

Whaaa! Merci a vous. J'étais un peu plus pessimistes.
Merci à vous tous de résoudre ce casse-tête. (même si je sais que vous aimez bien ça!)

Heu ... le modèle du ressort avec frottement (ou du pendule avec frottement) est au programme de 1ère année de tous les cursus un tant soit peu scientifique. Il n'y a vraiment pas de quoi se casser la tête.

Tu peux compliquer à l'envi, mais cela se résume toujours à cela, au fond.

[antek]

1- Est-ce que le flux du circuit secondaire, animé par T2 est la "copie" du flux du circuit primaire,
le temps que le bidon C2 se remplisse ?

Les deux turbines sont liées mécaniquement.
Les frottements concernant la turbine du haut peuvent empêcher sa mise en rotation, le flux traversant néemmpoins la turbine du bas (si une turbine est succeptible de fuiter ainsi).

[jiherve]

Bonjour,

On démarre l'expérience avec C2 vide et on l'arrête quand C2 est rempli.

Non l'expérience s’arrête lorsque le niveau dans C2 est identique à celui dans C1 , principe des vases communiquant ou des niveau à eau, ce phénomène semblant être ignoré le reste ne sera que billevesées.

JR

[stefjm]

C'est le montage de mignonne, c'est lui qui décide de son montage.