Lexikon Kondensator

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Un condensateur est un composant électrique qui peut stocker de l'énergie sous la forme d'un champ électrique. A cet effet, deux corps électriquement conducteurs (électrodes) sont amenés dans une position dans laquelle ils se trouvent en regard l'un de l'autre sans qu'il y ait de contact électrique. Le champ électrique peut s'accumuler entre eux, le matériau électriquement isolant dans lequel se trouve le champ est appelé diélectrique. Une condition préalable au champ électrique est une différence de potentiel entre les deux corps conducteurs, c'est-à-dire une tension électrique entre eux. La grandeur caractéristique d'un condensateur est sa capacité. La capacité est une mesure de la quantité d'énergie qui doit être dépensée pour atteindre une certaine tension (par exemple 1 volt). C'est ce qu'on appelle charger le condensateur à une tension. La capacité d'un condensateur dépend de la conception mécanique, à savoir de la distance des électrodes et de leur surface, et les propriétés du diélectrique sont également essentielles.

En plus d'être utilisés comme dispositifs de stockage d'énergie à court terme, les condensateurs sont principalement utilisés comme composants dépendants de la fréquence. En conséquence, il est possible de construire des filtres qui ont une courbe de transmission dépendante de la fréquence, qui est utilisée, par exemple, dans les croisements.

Selon l'application, des condensateurs de différentes conceptions et technologies sont utilisés, qui ont leurs avantages et inconvénients respectifs. Dans le secteur Hi-fi, vous trouverez notamment les types suivants (il en existe d'autres, mais des types moins significatifs): Ici, une électrode est formée d'une feuille d'aluminium, l'autre électrode est constituée d'un liquide conducteur, l'électrolyte ( d'où le nom de "condensateur électrolytique" - Elko en abrégé). Entre eux, il y a un diélectrique d'oxyde d'aluminium, qui se forme sous la forme d'une fine couche sur la feuille d'aluminium. La feuille d'aluminium est souvent rendue chimiquement rugueuse pour augmenter la surface. Cette conception se traduit par une grande surface d'électrode et de très petits espacements d'électrodes, ce qui offre une grande capacité avec une taille mécanique plutôt petite du composant. Les condensateurs électrolytiques conviennent donc lorsqu'il s'agit de la plus grande capacité possible. On peut considérer comme un inconvénient qu'ils soient polarisés, de sorte que la tension ne peut être appliquée que dans un seul sens, car si la tension est inversée, le diélectrique se décomposerait sous l'action de l'électrolyte, ce qui rendrait le condensateur inutilisable. Les condensateurs électrolytiques ont également tendance à sécher lentement sur une longue période de temps, surtout s'ils fonctionnent à haute température. Leur durée de vie est donc limitée. Les condensateurs électrolytiques peuvent être trouvés dans pratiquement tous les appareils, en particulier pour filtrer (lisser) la tension de fonctionnement dans l'alimentation, et souvent aussi dans le trajet du signal en tant que condensateurs de couplage - ici l'effet de filtrage est utilisé pour séparer la tension CONTINUE. Ici, le diélectrique est constitué d'une céramique qui porte les électrodes sous forme de métallisations. Il existe un grand nombre de types de céramiques différents, qui confèrent aux condensateurs des propriétés très différentes. Les céramiques à constante diélectrique élevée permettent une grande capacité dans un petit espace, mais pas de l'ordre de grandeur des condensateurs électrolytiques, mais ces céramiques sont hautement non linéaires, c'est-à-dire que leurs propriétés changent de manière significative avec la température et la tension appliquée. D'autres céramiques sont très linéaires, mais ont une constante diélectrique relativement faible et ne conviennent que pour des capacités relativement faibles. Ce type est utilisé pour la suppression des interférences, lorsqu'il s'agit de la dissipation des hautes fréquences, ou pour la suppression des inclinaisons oscillatoires. Dans le trajet du signal, seuls les types linéaires conviennent et la capacité réalisable y est souvent trop faible. Le condensateur est ici constitué d'un film plastique ou papier en tant que diélectrique. Les électrodes sont soit en métal déposé en phase vapeur sur la feuille, soit ce sont des feuilles métalliques séparées qui sont enroulées avec la feuille diélectrique. Les propriétés de ces types dépendent fortement du matériau diélectrique. La linéarité est typiquement très bonne, les condensateurs sont donc bien adaptés aux applications dans le trajet du signal. Cependant, avec de grandes capacités, le condensateur devient rapidement relativement volumineux et coûteux. Ces types sont utilisés dans les filtres, et en général dans toutes les applications où ils sont dans le chemin du signal.