Les deux inductancesEt les condensateurs sont des parties cruciales des circuits électriques, mais ils effectuent différentes tâches. Ces composants, ainsi que des résistances, forment l'épine dorsale des circuits électroniques et sont essentiels pour leur capacité à contrôler et à manipuler les signaux électriques. Il existe une large gamme d'utilisations pour les inductances en raison de leur capacité unique à stocker l'énergie sous la forme d'un champ magnétique. Les inductances servent une fonction cruciale dans la régulation et la stabilisation des courants électriques et sont largement utilisés dans l'alimentation électrique et les transformateurs. Leur propriété inhérente à résister aux changements dans le courant les rend particulièrement efficaces pour atténuer les fluctuations, contribuant ainsi au maintien d'un flux de puissance cohérent et fiable. En outre, les inductances figurent en bonne place dans les systèmes automobiles, notamment dans les systèmes d'allumage où ils facilitent la transformation de la puissance de la batterie basse tension en impulsions à haute tension.
Les condensateurs, en revanche, sont de plus en plus reconnus comme des éléments clés en raison de leur capacité unique à stocker la charge électrique. Déployés de manière approfondie dans les circuits de filtrage, les circuits de couplage et les mécanismes de correction du facteur de puissance, les condensateurs excellent dans leur capacité à stocker et à libérer l'énergie exigée par le circuit. Leur présence est cruciale dans les circuits de synchronisation, où la libération contrôlée de l'énergie est impérative et dans la régulation de la tension, où les condensateurs aident au lissage des niveaux de tension. Ils servent de dispositifs de stockage d'énergie temporaires. Dans les appareils électroniques comme les caméras et les flashs, les condensateurs accumulent de l'énergie et le déchargent rapidement en cas de besoin, comme dans le cas d'un flash d'appareil photo. Dans les moteurs électriques, les condensateurs sont souvent utilisés pour fournir une rafale initiale d'énergie pendant le démarrage, aidant à surmonter l'inertie.
Comment fonctionne une inductance?
Chaque fois qu'un courant électrique se déplace à travers une inductance, l'énergie est stockée sous la forme d'un champ magnétique. Il est basé sur les principes de l'induction électromagnétique, à savoir la loi de Faraday. Passons aux détails de son fonctionnement.
Une inductance est une bobine de fil qui produit un champ magnétique lorsqu'un courant électrique le parcourt. Une force électromotive (EMF) ou une tension est induite dans une bobine lorsque le champ magnétique qui l'entoure change, comme indiqué par la loi de Faraday. Au début, alors que le courant commence à couler, un champ magnétique est créé autour de la bobine. Les variations d'écoulement de courant sont respectées par la résistance de l'inductance. Aussi longtemps que possible, l'inductance résistera à toute augmentation du taux de variation du courant à mesure que le champ magnétique se renforce.
L'inductance stocke l'énergie électrique sous forme d'énergie magnétique dans sa bobine. La quantité d'énergie stockée est proportionnelle au carré du courant circulant à travers l'inducteur. Chaque fois qu'il y a un décalage dans le courant qui passe par l'inductance, le champ magnétique s'affaiblit et induit une tension dans la direction opposée. Lorsque cette tension induite est appliquée en opposition au changement de courant résultant, l'énergie stockée est retournée au circuit. Le taux auquel un inducteur répond aux changements de courant est caractérisé par sa constante de temps. Une inductance plus importante ou un nombre plus élevé d'enroulements de bobines augmente la constante de temps, ce qui rend l'inducteur plus résistant aux changements rapides du courant.
Comment fonctionne un condensateur?
Un condensateur est une partie cruciale de chaque appareil électronique en raison de sa capacité à stocker et à libérer la charge électrique. L'électrostatique et le stockage de la charge électrique sont fondamentaux pour son fonctionnement. Un condensateur a une paire de plaques conductrices séparées par une couche de diélectrique. Le métal peut être utilisé pour les plaques, tandis que l'électrolyte en céramique, en plastique ou en liquide peut être utilisé pour le diélectrique. Lorsqu'une tension est appliquée à travers les bornes du condensateur, un champ électrique est généré entre les plaques du condensateur. Une plaque acquiert une charge positive nette en raison de la répulsion des électrons. L'autre plaque acquiert une charge négative nette lorsque les électrons y sont tirés dès le premier. Une tension est produite à travers un condensateur lorsque ses charges sont séparées.
Conclusion
Les inductances et les condensateurs stockent à la fois l'énergie, mais de différentes manières et avec différentes propriétés. L'inductance utilise un champ magnétique pour stocker l'énergie. Lorsque le courant traverse une inductance, un champ magnétique s'accumule autour de lui et l'énergie est stockée dans ce champ. L'énergie est libérée lorsque le champ magnétique s'effondre, induisant une tension dans la direction opposée. Un condensateur, en revanche, utilise un champ électrique pour stocker l'énergie. Un champ électrique est produit lorsque la tension est placée sur les plaques d'un condensateur et que l'énergie est stockée dans ce champ en raison de la séparation des charges sur les plaques. L'énergie est libérée lorsque le condensateur se décharge, permettant à la charge stockée de passer à travers un circuit.