Voir aussi : - Le
condensateur - Le condensateur
variable - Permittivité
et constante diélectrique - Les
condensateurs électrolytiques - Les
condensateurs au papier - Les
condensateurs à film plastique - Comportement
d'un condensateur en HF
Aucun isolant n'est parfait, le diélectrique d'un condensateur
présente des pertes qui dépendent de :
- la nature de l'isolant
- la fréquence d'utilisation
- la température
- la tension appliquée au condensateur
- le volume du diélectrique
Ces pertes peuvent être dues à la conduction mais
surtout à l'hystérésis diélectrique.
Pertes par conduction
Elles sont dues au courant de fuite qui traverse le diélectrique
comme si celui-ci était une résistance.
Cette "résistance de fuite" ou résistance
d'isolement Ri est déterminée par la résistivité
de l'isolant utilisé et par les dimensions du condensateur.
Les pertes par conduction peuvent être calculées
avec la formule :
Dans les condensateurs autres qu'électrolytiques, ces pertes
sont très faibles car la résistance d'isolement
est en générale de plusieurs dizaines voire milliers
de mégohms.
Pertes par hystérésis
diélectrique
L'énergie dissipée
dans le diélectrique du condensateur en une seconde correspond
à une puissance. Comme pour les pertes par conduction,
le diélectrique peut être assimilé à
une résistance fictive Rs (RES : résistance équivalente
série) qui dissiperait la même puissance dans des
conditions identiques.
Du point de vue des pertes par hystérésis, le condensateur
peut être représenté par un condensateur idéal
C en série avec la résistance Rs.
Les tensions Up et Uc sont déphasées de 90 degrés.
L'angle d est appelé angle de pertes.
On utilise la tangente de cet angle de perte pour exprimer la
qualité du diélectrique.
En remplaçant Up et Uc par leur valeur en fonction de Rs
et Xc (capacitance de C) on démontre la formule :
Ces pertes sont gênantes car elles peuvent provoquer un
échauffement du condensateur et la modification de ses
caractéristiques (permittivité du diélectrique,
résistance d'isolement, augmentation de l'angle de perte...)
Caractéristiques de quelques
diélectriques
Ces valeurs sont des ordres de grandeurs car les caractéristiques
varient dans de grandes proportions.
L'angle de perte est généralement mesuré
en BF (50Hz à 1kHz) et la résistance d'isolement
à 20°C.
isolant |
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céramique |
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mica |
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papier |
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papier métallisé |
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polycarbonate |
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polyester (Mylar) |
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polystyrène |
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polysulfone |
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PVC |
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verre |
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