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Physique · 术语表

什么是 Condensateur et capacité？

又称： condensateur · capacité · farad

Définition 30.1 Physique du lycée · 第 30 章 — Circuits RC et RL

Un condensateur est une paire de plaques métalliques en regard séparées par un isolant mince. Branchées à une source, les plaques prennent des charges opposées $+q$ et $-q$ — un champ électrique remplit l’intervalle (Chapitre 14) — et la tension $u$ entre les plaques est proportionnelle à la charge stockée :

q = C\,u .

La constante $C$ est la capacité, en farads ( $\mathrm{F}$ ) : $1\,\mathrm{F} = 1\,\mathrm{C}/\mathrm{V}$ .

示例

Exemple 30.2 (Ordres de grandeur)

Un farad est énorme — un coulomb garé par volt. Céramiques des circuits radio : $\mathrm{pF}$ à $\mathrm{nF}$ ; électrolytiques des alimentations de puissance et des flashs : $\text{µ}\mathrm{F}$ à $\mathrm{mF}$ ; supercondensateurs : des milliers de farads.

Exemple 30.9 (Les nombres d’un flash photo)

Un flash photo charge $C = 800\,\text{µ}\mathrm{F}$ à travers $R = 1.0\,\mathrm{k}\Omega$ : $\tau = 10^3 \times 8.0\times10^{-4} = 0.80\,\mathrm{s}$ , donc le voyant « prêt » — câblé pour se déclencher à $95\%$ — attend $3\tau \approx 2.4\,\mathrm{s}$ : le sifflement de l’accroche. Déclenché à travers les maigres $0.50\,\Omega$ du tube éclair, le même condensateur se vide avec $\tau' = 0.40\,\mathrm{ms}$ : deux mille fois plus vite en sortie qu’en entrée.

Exemple 30.16 (Ordres de grandeur d’énergie)

Le condensateur de flash de l’Exemple 30.9 : $\tfrac12 \times 8.0\times10^{-4} \times 300^2 = 36\,\mathrm{J}$ . Un supercondensateur de $3000\,\mathrm{F}$ à $2.7\,\mathrm{V}$ : $1.1 \times 10^{4}\,\mathrm{J}$ — l’équivalent d’une pile AA. Une bobine de $10\,\mathrm{mH}$ à $10\,\mathrm{A}$ : $0.50\,\mathrm{J}$ . Moins que ce que tiennent les piles — mais libérable en une milliseconde.

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