Paramètres
La valeur pour le vide est 1. Sélectionnez un matériau dans le tableau ci-dessous.
Schéma du condensateur
Résultat
Capacité (C)
-- pF
Visualisation
La capacité d'un condensateur plan est déterminée par les propriétés physiques de ses plaques conductrices et du matériau diélectrique situé entre elles. Cette relation est décrite par la formule suivante :
C = κ * ε₀ * (A / d)
- C est la capacité, mesurée en farads (F).
- κ (kappa) est la constante diélectrique (ou permittivité relative) du matériau entre les plaques. C'est une grandeur sans dimension.
- ε₀ (epsilon zéro) est la permittivité du vide, une valeur constante d'environ 8,854 x 10-12 F/m.
- A est la surface de chevauchement des deux plaques, mesurée en mètres carrés (m²).
- d est la distance de séparation entre les plaques, mesurée en mètres (m).
Le matériau diélectrique entre les plaques augmente considérablement la capacité. Sélectionnez un matériau dans le tableau pour utiliser sa constante diélectrique dans le calculateur. Ce tableau est une ressource précieuse pour trouver le matériau adapté à vos calculs.
| Matériau | Constante diélectrique (κ) |
|---|
Problème :
Calculez la capacité d'un condensateur plan dont les plaques mesurent 20 cm x 20 cm, avec une séparation de 2 mm et du téflon comme matériau diélectrique.
Solution :
-
Identifier les valeurs données :
- Surface des plaques (A) = 20 cm * 20 cm = 400 cm². Conversion en m² : 400 * 10-4 m² = 0,04 m².
- Distance entre les plaques (d) = 2 mm. Conversion en m : 2 * 10-3 m = 0,002 m.
- Matériau diélectrique = Téflon. D'après notre tableau, la constante diélectrique (κ) du téflon est d'environ 2,1.
- Permittivité du vide (ε₀) = 8,854 x 10-12 F/m.
-
Appliquer la formule C = κ * ε₀ * (A / d) :
C = (2,1) * (8,854 x 10-12 F/m) * (0,04 m² / 0,002 m)
C = (2,1) * (8,854 x 10-12) * (20)
C ≈ 3,718 x 10-10 F
-
Convertir dans une unité plus courante :
3,718 x 10-10 F peut s'exprimer comme 371,8 x 10-12 F, ce qui correspond à 371,8 picofarads (pF).
Questions fréquentes
Quelle est la fonction principale d'un condensateur ?
La fonction principale d'un condensateur est de stocker l'énergie électrique dans un champ électrique. Il peut se charger pour accumuler de l'énergie, puis se décharger pour la libérer rapidement, ce qui le rend utile dans des applications comme les flashes d'appareils photo, le lissage des alimentations électriques et le filtrage des signaux.
Comment un matériau diélectrique augmente-t-il la capacité ?
Un matériau diélectrique est un isolant. Lorsqu'il est placé entre les plaques du condensateur, ses molécules se polarisent, créant un faible champ électrique qui s'oppose à celui des plaques. Cela réduit le champ électrique global et la tension entre les plaques pour une quantité de charge donnée, permettant de stocker plus de charge (et donc plus d'énergie). Le facteur par lequel il augmente la capacité est sa constante diélectrique, κ.
Que se passe-t-il si la distance entre les plaques est doublée ?
Comme le montre la formule C = κε₀A/d, la capacité (C) est inversement proportionnelle à la distance (d). Si vous doublez la distance entre les plaques, la capacité sera divisée par deux, en supposant que la surface et le diélectrique restent constants.







