Calculateur de condensateur - Q, C, V et géométrie des plaques
Calculez charge, capacité et tension avec Q = CV, ou la capacité de plaques parallèles avec C = ε₀εᵣA/d.
Saisissez deux valeurs parmi charge (Q), capacité (C) et tension (V) pour trouver la troisième, ou calculez depuis la surface, l’écartement et la constante diélectrique.
Calculateur de condensateur - Q, C, V et géométrie des plaques
Calculez charge, capacité et tension avec Q = CV, ou la capacité de plaques parallèles avec C = ε₀εᵣA/d.
Saisissez deux valeurs parmi capacité, tension et charge pour trouver la troisième avec Q = C × V.
À propos du calculateur de condensateur
Un condensateur stocke de l’énergie dans un champ électrique. La relation fondamentale est Q = C × V : Q est la charge, C la capacité et V la tension.
Les valeurs pratiques sont exprimées en μF, nF ou pF. Le modèle à plaques parallèles utilise C = ε₀ × εᵣ × A / d avec ε₀ = 8.854187817 × 10⁻¹² F/m ; εᵣ vaut 1 dans le vide, environ 1.0006 dans l’air, 2.2 pour le PTFE, 4.7 pour FR4 et 80 pour l’eau.
Les condensateurs servent au stockage d’énergie, au couplage de signal, au découplage, aux temporisations RC et à la compensation de puissance réactive. En parallèle les capacités s’additionnent ; en série elles se combinent par réciproques. Respectez la tension nominale, la rigidité diélectrique et le coefficient de température.
Exemples résolus
Trois problèmes représentatifs illustrant Q = CV et la formule des plaques parallèles.
| Valeurs données | Résultat calculé | Notes |
|---|---|---|
| C = 100 μF = 1×10⁻⁴ F, V = 12 V | Q = C × V = 1.2 × 10⁻³ C = 1.2 mC | Charge stockée dans un condensateur électrolytique de 100 μF chargé à 12 V. |
| Q = 50 μC = 5×10⁻⁵ C, V = 5 V | C = Q / V = 1×10⁻⁵ F = 10 μF | Capacité nécessaire pour stocker 50 μC à 5 V. |
| Plaque : A = 0.01 m², d = 0.1 mm = 0.0001 m, εᵣ = 4.7 (FR4) | C = ε₀ × 4.7 × 0.01 / 0.0001 ≈ 4.16 nF | Capacité d’une piste PCB de 10 cm × 10 cm au-dessus d’un plan de masse à 0.1 mm avec FR4. |
Comment utiliser le calculateur de condensateur
- Choisissez le mode pour grandeurs électriques ou géométrie.
- En Q = CV, remplissez deux champs et laissez le troisième vide.
- Saisissez surface en m², écartement en m et εᵣ ; air/vide 1, FR4 4.7, PTFE 2.2.
- Cliquez sur Calculer ou Réinitialiser.
- Toutes les capacités sont en F : 1 μF = 1×10⁻⁶ F, 1 nF = 1×10⁻⁹ F, 1 pF = 1×10⁻¹² F.
Questions fréquentes
Qu’est-ce que la capacité ?
C’est l’aptitude à stocker une charge par unité de tension, C = Q/V, mesurée en farads, souvent μF, nF ou pF.
Qu’est-ce que εᵣ ?
La permittivité relative indique l’augmentation de capacité par rapport au vide ; plus εᵣ est grand, plus la capacité augmente.
Lien entre charge, courant et tension ?
Q = C × V et I = dQ/dt = C × dV/dt ; le courant dépend donc de la vitesse de variation de la tension.
Champ entre les plaques ?
Pour des plaques parallèles, E = V/d et σ = ε₀ × εᵣ × V / d ; le claquage dépend du diélectrique.
Série et parallèle ?
En parallèle : Ctotal = C1 + C2 + … ; en série : 1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + ….
Énergie stockée ?
E = ½ × C × V² en joules ; doubler la tension quadruple l’énergie.