Capacité électrique - Définition et Explications

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs est disponible ici.

Définition

La capacité représente la quantité de charge électrique stockée pour un potentiel électrique donné. Elle est définie comme étant la somme des charges électriques d'un élément divisé par le potentiel de cet élément :

C = \frac{Q}{V}

ou, selon le théorème de Gauss (Plusieurs théorèmes sont dus à Carl Friedrich Gauss :), la capacité peut être exprimée comme étant un flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans...) électrique par volt

C = \frac{\Phi}{V}

C est la capacité en farad (Le farad (symbole : F), tiré du nom du physicien Michael Faraday, est l'unité dérivée de capacité électrique du système international (SI).)
Q est la charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à...) en coulomb
V est le potentiel en volt
Φ est le flux électrique associé à la charge Q en coulomb

Energie

L'Énergie mesurée en joules) accumulée dans une capacité est égal au travail fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel de petites îles...) pour la charger. On considère une capacité C, portant une charge +q sur une plaque et -q sur l'autre plaque. Pour déplacer une charge infinitésimale dq d'une plaque à l'autre à l'encontre d'une différence de potentiel V = q/C, il faut fournir un travail dW:

dW = \frac{q}{C}dq

W est le travail mesuré en joules
q est la charge mesurée en coulombs
C est la capacité mesurée en farads

On peut calculer l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) accumulée dans la capacité en intégrant cette équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement pour poser le problème de leur identité. Résoudre l'équation consiste à déterminer toutes les façons de donner à certaines des quantités qui...). Si l'on part avec une capacité non chargée(q=0) et que l'on déplace les charges d'une plaque à l'autre jusqu'à avoir les charges +Q and -Q sur l'une et l'autre plaque, il faut fournir le travail W:

W_{charge} = \int_{0}^{Q} \frac{q}{C} dq = \frac{1}{2}\frac{Q^2}{C} = \frac{1}{2}CV^2 = W_{accumul.}

Si l'on combine cette relation avec celle qui donne la valeur de la capacité d'un condensateur (Un condensateur est un composant électronique ou électrique dont l'intérêt de base est de pouvoir recevoir et rendre une charge électrique, dont la valeur est proportionnelle à la tension. Il se caractérise par...) formé de deux plaques parallèles, on obtient :

W_{accumul.} = \frac{1}{2} \epsilon_0 \epsilon_r \frac{A}{d} V^2.

avec ε0 = 8,854.10-12 F·m-1 (permittivité électrique du vide)

Cet article vous a plus ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis !
Page générée en 0.033 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique