Electrostatique: le condensateur est t'il vraiment un composant passif? - Page 4
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Electrostatique: le condensateur est t'il vraiment un composant passif?



  1. #91
    stefjm

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


    ------

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Pour la partie bilan entropique, il faut préciser le contexte.
    Je veux bien un exemple simple car je ne sais pas trop ce qu'il faut préciser.

    Comment se rend-on compte avec les outils "thermo" que le RI^2 est une puissance qui sera toujours consommée et jamais fournie, contrairement à l'énergie électrostatique ou magnétostatique récupérable?
    Comment définit-on l'énergie interne (et enthalpie, libre ou non) et l'entropie S?

    -----
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  2. #92
    gts2

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

    Pour ce qui est de la thermo proprement dit : à voir, pour ce qui est "toujours consommée et jamais fournie"
    P=RI^2 est toujours positif alors que i.L.di/dt ; u.C.du/dt peuvent voir leur signe varier ; dit de manière un peu plus thermo, i.L.di/dt peut s'écrire comme la dérivée d'une énergie 1/2Li^2 qui joue donc le rôle d'énergie interne (pour des raisons de choix de variable, c'est plutôt 1/2 \Phi^2/L, mais cela ne change pas le principe)

  3. #93
    stefjm

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

    Pour le sens de l'échange de R.I^2, c'est le signe de R qui le donne.
    Je ne sais pas déterminer l'entropie S.
    Faisable?
    Facilement?
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  4. #94
    Sethy

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

    Le seul lien que je connaisse entre électricité/électronique et thermo passe par le DeltaG. C'est très bien résumé dans cet article : https://forums.futura-sciences.com/c...pie-libre.html
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  5. #95
    stefjm

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

    Je pensais plus à une adaptation des techniques de thermodynamique au cas électrique.
    Je ne trouve pas de source, mais je me dis quand même que ça doit être faisable et intéressant.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  6. #96
    Sethy

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

    Tiens, en cherchant "entropie de la décharge d'un condensateur", je suis tombé sur une autre discussion intéressante.

    Pour migyonne, je suggère la lecture (en particulier) du poste #11 de cette discussion : https://forums.futura-sciences.com/p...densateur.html
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  7. #97
    stefjm

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

    J'avais participé!

    J'arrive à intuiter qu'une EDO à coeff constants d'ordre 1 rend compte d'un changement de forme de l'énergie (R+L, R+C, masse+amortisseur, ressort+amortisseur, turbine+perte de charge, bidon+perte de charge, etc...), et donc probablement d'un augmentation de l'entropie du système.

    Pour une EDO d'ordre 2 à coeff constants avec un coefficient d'amortissement nul, l'énergie reste de la même forme et s'échange entre potentiel et cinétique (L+C, masse+ressort, turbine+bidon, etc...), et donc sans augmentation d'entropie.

    J'aimerais le prouver et je ne trouve pas beaucoup de sources sur ce sujet.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  8. #98
    Sethy

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

    Ici, une approche qualitative de l'entropie de la relaxation d'un ressort :

    https://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/st...modynamics.php
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  9. #99
    stefjm

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

    Merci.

    Je suis un brin quiche en thermodynamique.
    Déjà, rien que pour le terme, on devrait appeler cela thermostatique car on étudie que le régime permanent établi et non le transitoire.

    Pour la thermodynamique électrique, on pose l'énergie interne sous quelle forme?
    U : énergie interne, S entropie, T température, V potentiel électrique, Q charge.

    dU = T.dS + V.dQ (plutôt courant)
    ou
    dU = T.dS + Q.dV (plutôt tension)
    ou les deux?
    dU = T.dS + Q.dV + V.dQ

    Un petit coup de pouce serait le bienvenu par exemple sur un circuit RLC.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  10. #100
    gts2

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

    Bonjour,

    On part de la puissance P=UI, ce qui conduit à dW=P dt=U Idt=U dQ.

    C'est donc plutôt : dU = T.dS + V.dQ

    J'essaie de mettre en forme pour le RLC ...

  11. #101
    stefjm

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

    Merci.
    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    C'est donc plutôt : dU = T.dS + V.dQ
    C'est la forme que j'ai trouvée pour des sources de tension genre batteries ou condensateurs qui fournissent des charges sous un potentiel constant.

    Pour l'inductance, c'est le dual en terme de variable d'état : courant dI

    Et je suis malheureux avec des différentielles secondes en temps...
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  12. #102
    gts2

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

    Pour l'inductance, même principe : dW=u i dt=i d \Phi

  13. #103
    stefjm

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

    Ok!
    Donc
    pour un circuit LC, avec trois variables d'état T, Iinductance, Vcondensateur.

    J'y vois plus clair, merci beaucoup.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  14. #104
    yvon l

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

    Bonjour,
    Les énergies potentielles 1/2 CV², mgh… et cinétiques 1/2LI² , 1/mV²… sont d’entropie nulle, car parfaitement structurées. Les transferts d’énergie entre ces 2 forment ne modifient pas se caractère qui maintient donc l’entropie de l’énergie à 0.
    Pour avoirs une augmentation de l’entropie de l’énergie mise en jeu dans un transfert, il faut passer par un transfert supplémentaire qui fera passer cette énergie sous forme thermique . C’est ce transfert qu’on appelle chaleur (Q) qui aboutit à ce que l’énergie (dite thermique) ce voit distribuer de façons complètement déstructurées. L’entropie atteinte par l’énergie est étudiée par la thermodynamique ( Température).
    Dans un circuit électrique, ce transfert thermique ce manifeste dans le cas le plus simple avec une résistance.

  15. #105
    migyonne

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

    Bonjour!
    Shety, je suis très heureux que vous me renvoyiez vers ladite discutions, en effet.
    Je l'ai déjà parcouru et fait mes expériences moi-même (avant 2008), tant le phénomène est "intrigant".
    Vu les discutions, vous comprendrez pourquoi on a vite fait de ne rien comprendre entre les modèles physiques et mathématiques sans
    quelque peu "arranger", voir "tricher" d'un côté ou de l'autre:
    Voir déjà le post #2 de la même discutions, on suggère une résistance R=0, pour justifier un phénomène.
    Encore dans le post #11:
    "La moitié de l'énergie initiale est perdue dans la résistance ... même si celle-ci est nulle."
    Tout le monde trouve "cette petite pirouette" tout à fait normale et on m'accuse d'avancer "des théories et des montages bizarre!"
    Pour ma part, je n'aurais jamais osé écrire des choses pareille sans chercher plus loin...
    C'est à dire, si cette énergie est vraiment "perdue" et si on ne peut pas la "retrouver" quelque part, sans tricher.

    Donc, vous comprendrez pourquoi je n'ai pas pris C1 plus grand "parce que ça m'arrange".
    Le l'ai dimensionné pour se dire " bon, côté tension, on a une tension de base "presque" constante, concentrons-nous plutôt sur ce qui se passe pendant le transfert entre C1 et C2, c'est ce qui est le plus important."

    Citation Envoyé par stefjm post#78
    Un transformateur marche par mutuelle induction.
    L'énergie fournie par le secondaire du transfo est prise sur le primaire.
    Pas de miracle.
    Du coup, je ne comprend toujours pas où vous voulez en venir...
    Tout à fait! je ne peux dire mieux.
    Et vu votre niveau de connaissances important, je me demande parfois si vous ne le faites pas exprès de ne pas comprendre...
    J'ai fabriqué des alims Buck et autres "maison", entre autre, a une époque, (avant de les acheter toutes faites) et cela m'a donné l'idée de prendre un peu "le problème à l'envers".
    Quand je parle de "50% qui partent en fumée lors de la charge", vous comprenez bien qu'en réalité, je n'ai nulle intention de les laisser "partir en fumée". Ce serait idiot de ne pas "profiter*" de cette énergie! *(utiliser? convertir? transformer?...)
    Bon, comme vu ailleurs, beaucoup croient qu'elle "disparait", comme par miracle! Y croyez-vous aussi?
    Citation Envoyé par Sethy
    C'est parce que tu espères comme ça que la variation de hauteur dans la cuve (modèle hydraulique) ou que la variation du potentiel aux bornes du condensateur puisse être considéré comme nulle.
    Autrement dit que le potentiel (ou la hauteur) soit considéré comme invariant.
    Et là, évidemment, en négligeant cette variation tu imagines que tu peux réaliser un mouvement perpétuel avec une source infinie.
    Je n'ai pas compris.
    Au contraire, il faut que "ca bouge au maximum pour C2". C1 "encaisse juste les coups".
    Si le potentiel de C2 devient invariant, je ne vois pas ce qu'il y a a en tirer...
    C'est ce qui se passe "le temps que C2 se remplisse qui est important".
    Evidement, C1 se vide "un peu" entre temps de juste ce que la capacité que C2 lui prend.

    Re: Mon système ne comporte aucune résistances, alors la Thermodynamique et/ou l'entropie...

    « Tout est énergie et vibration » Albert Einstein
    J'ai cent graines dans ma besace; je les mange ou je les plante??

  16. #106
    stefjm

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

    @migyonne
    Aucune énergie ne disparaît.
    Quand on parle d'un circuit électrique, on parle d'énergie électrique. Lors d'un transfert via résistance, la moitié de l'énergie change de forme et se retrouve sous forme thermique.

    En passant par une inductance on ne perd rien. Toute l'énergie reste sous forme électromagnétique.
    Dernière modification par stefjm ; 12/03/2023 à 16h49.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  17. #107
    Sethy

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

    Citation Envoyé par migyonne Voir le message
    Re: Mon système ne comporte aucune résistances, alors la Thermodynamique et/ou l'entropie...
    Dans un premier temps, je ne réponds qu'à ce point précis.

    Tout d'abord, le premier principe (de la thermodynamique) évoque la conservation de l'énergie. Donc ... on est en plein dedans. Ensuite, que dit le second principe ?

    Au fond c'est simple à comprendre, si la transformation de l'état A vers l'état B est spontanée - alors - la transformation de l'état B vers l'état A ne peut pas l'être.

    Donc tu peux vider C1 dans C2 car c'est spontané. Tu peux récupérer une partie de l'énergie (c'est qu'on fait tous les jours dans les barrages hydraulique). Tu peux même utiliser des réservoirs tampons (c'est ce qu'ont aussi près de certaines cascades en heure creuse en utilisant une partie du courant pour pomper de l'eau dans des réservoirs construits en altitude).

    Mais quoi que tu fasses, tu ne pourras pas reremplir C1 au niveau initial sans apport d'énergie extérieur. Cet apport est nécessaire et indispensable pour compenser les pertes engendrées par chaque élément du dispositif.

    Récupérer de l'énergie d'une source "chaude" nécessite forcément une source "froide" et là, la thermodynamique est très claire, le rendement d'une telle action est 1-Tfroide/Tchaude. Autrement dit, si Tfroide est pratiquement égale à Tchaude, Tfroide sur Tchaude est pratiquement égal à 1 et le rendement est pratiquement égal à 0 (1-1=0). Cela fait pratiquement 300 ans que les ingénieurs butent sur cette réalité.
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  18. #108
    Sethy

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

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    @migyonne
    Aucune énergie ne disparaît.
    Quand on parle d'un circuit électrique, on parle d'énergie électrique. Lors d'un transfert via résistance, la moitié de l'énergie change de forme et se retrouve sous forme thermique.

    En passant par une inductance on ne perd rien. Toute l'énergie reste sous forme électromagnétique.
    Oui et non. Cela, c'est avec une inductance idéale. Je suis tombé sur cette page wiki : https://fr.wikibooks.org/wiki/%C3%89..._n%C3%A9gative

    Et le commentaire est très clair : "Mais cela ne vaut que pour des oscillateurs idéaux, basés sur des inductances et des condensateurs idéaux. Mais dans la réalité, les inductances ont une résistance non-nulle.".

    Donc oui, avec une inductance on perd beaucoup moins qu'avec une résistance (et même théoriquement on ne perdrait rien) mais on perd quand même.
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  19. #109
    gts2

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

    Bonjour,

    Le texte wiki ne fait pas de distinction claire bobine/inductance condensateur/capacité.

    Les inductances et capacités ont, par définition des résistances nulles (ou infinies si parallèle), c'est la bobine et le condensateur qui possède des résistances.
    Par exemple, on peut modéliser une bobine par la mise en série d'une inductance et d'une résistance.

  20. #110
    yvon l

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

    Citation Envoyé par migyonne Voir le message
    (..)
    Je n'ai pas compris.
    Au contraire, il faut que "ca bouge au maximum pour C2". C1 "encaisse juste les coups". (..)
    Prenons le cas théorique (pas de résistance ) ou C2 à une capacité 4 fois plus faible que C1.
    Si au départ le condensateur C1 est chargé sous une tension U1, quand on raccorde C2, on a une décharge oscillante entre les 2 condensateur. L'énergie potentielle dans C1 passe en C2 et cela en passant par de l'énergie "inductive " . la tension U2 dans C2 atteindra 2*U1 ( 1/2 C1*U1² = 1/2 C2*U2² = 1/2 (C1/4) * (U1*2)². (valeur atteinte quand I atteint 0)
    Une analogie hydraulique avec un tube en U dont la sections de la 2eme branches est plus petite
    Voir aussi le principe du bélier hydraulique.

  21. #111
    yvon l

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

    Mais faut-il encore que C1 se décharge complètement ??

  22. #112
    stefjm

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

    @Sethy
    Un LC parfait est réversible. A vers B marche aussi bien que B vers A.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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