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Fonctionnement du calculateur d’énergie d’un condensateur
Renseignez la capacité avec son préfixe, puis la tension aux bornes. Le calculateur indique l’énergie idéale stockée, la charge électrique et deux conversions utiles de l’énergie.
Deux résultats issus des mêmes données
La capacité C doit être exprimée en farads et la tension V en volts. La première formule donne l’énergie E en joules. La seconde donne la charge Q en coulombs. Un coulomb n’est donc pas une unité d’énergie.
La tension a un rôle particulier: elle est au carré dans la formule de l’énergie. Si V double, Q double mais E est multipliée par quatre.
Comparer le résultat à quelques repères
- 470 μF sous 16 V donnent 0,06016 J. La charge vaut 0,00752 C. Ce petit nombre se lit aussi 60,16 mJ.
- 200 μF sous 100 V donnent exactement 1 J. La charge vaut 0,02 C. Le calcul mental 0,5 × 0,0002 × 10.000 permet de vérifier la saisie.
- 0,1 F sous 2,7 V donnent 0,3645 J. La charge atteint 0,27 C. Cette tension modeste rappelle qu’une forte capacité peut aussi produire une valeur visible.
pF, nF, μF et mF évitent une ligne de zéros
Un microfarad vaut 10⁻⁶ F, un nanofarad 10⁻⁹ F et un picofarad 10⁻¹² F. Le sélecteur effectue cette conversion. Il faut néanmoins choisir le préfixe réellement inscrit sur le composant: 100 mF représentent mille fois 100 μF.
Le résultat est également affiché en millijoules et en wattheures. 1 J vaut 1.000 mJ, tandis que 1 Wh vaut 3.600 J. Ces unités ne changent pas la quantité d’énergie.
L’énergie disponible dépend aussi de la décharge
La formule suppose un condensateur idéal. Dans un montage réel, la résistance série, les fuites et le rendement de la charge dissipent une partie de l’énergie. Un appareil s’arrête souvent avant que la tension atteigne zéro.
Le calcul ne fixe ni le courant, ni l’autonomie, ni la tension admissible. Consultez la fiche technique pour la tension nominale, la tolérance et la polarité. Un condensateur haute tension chargé reste dangereux même après la coupure de l’alimentation.
Questions sur l’énergie d’un condensateur
Voici les distinctions utiles avant de passer du calcul idéal au choix d’un composant.
D’où vient le facteur 1/2?
Pendant la charge, la tension augmente de zéro jusqu’à V. Le travail total vaut QV/2, ce qui conduit à E = CV²/2.
Le résultat tient-il compte de l’ESR?
Non. La résistance série équivalente provoque des pertes et une chute de tension lors d’une décharge rapide.
Peut-on saisir une tension nulle?
Oui. À 0 V, la charge et l’énergie sont nulles dans le modèle idéal.
Comment passer des joules aux wattheures?
Divisez le nombre de joules par 3.600. Par exemple, 72 J correspondent à 0,02 Wh.
Puis-je dépasser la tension nominale pour gagner de l’énergie?
Non. La limite du fabricant protège le diélectrique; la dépasser peut provoquer une panne et un danger électrique.
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