Puissance d'un condensateur ?

[bilbo_moria]

Ah ah ah, rien que le titre me fait rire et exprime mon interrogation existentielle !

Imaginons que je cherche à filtrer un cab basse : un gros HP pour les basses fréquences, un HP 10" pour ajouter un peu de gniaque dans les médiums.

Je ne vais pas mettre un filtre complexe, juste une capa en série avec le 10" pour, mettons, placer la fréquence de coupure à 800Hz ; un truc rustique quoi, une capa 22uF et roule.

La question existentielle : sur un ampli 200W, ça va quand même barder pour le condensateur, non ? Ne doit-on prendre en compte que la tension aux bornes du condensateur (auquel cas on prend 63V si on aime le risque, 100V ou plus si on veut dormir tranquille et puis roule). Mais bon, le courant qui traverse le condensateur, on en fait quoi ? Ca apparaît quelque part sur les datasheet des condensateurs, la notion de courant ?

Si vous avez des idées ...

[Pote Gui]

Y'a pas un truc du genre relation de phase entre courant et tension qui ferait que comme ils sont à 90°, la puissance dissipée est nulle en toute circonstance? Je dis ça un peu vaguement de mémoire alors allez-y mollo sur les commentaires, hein !

edit : c'est ça, je viens de vérifier sur mon bouquin de cours. La puissance consommée d'un dipôle en régime sinusoïdal s'exprime comme suit

P=UIcos(phi) où cos(phi) est le facteur de puissance.

Or, pour un condensateur, le déphasage entre courant et tension est de pi/2, d'où cos(phi)=0 et P=0.
J'imagine que ça, c'est dans un monde parfait. Or le condensateur faisant partie du monde réel, il est forcément imparfait. En cherchant un poil, je suis tombé là-dessus : https://www.astuces-pratiques.fr/electr ... le-courant. Je ne saurais dire si c'est parole d'évangile, mais c'est un début!

[bilbo_moria]

Une bonne piste, merci, à creuser.
Cela dit, nos amis de EDF (ou autre fournisseur d'électricité) ignore ce cos (phi) (on n'a pas le droit de descendre en dessous de 0,7, d'ailleurs, si je me souviens de mes cours à l'école) et facturent en VA et non en Watt pour laisser de côté de cos(phi)

Bon, je continue à chercher pour enrichir la compréhension du phénomène !

[ChopSauce]

Mais bon, le courant qui traverse le condensateur, on en fait quoi ?

Beh, précisemment, il n'y a pas de courant qui traverse puisque c'est un condensateur...

Non ?

J'ai du rater un épisode...
(celui du cosPhi notamment. Je me souviens le prof qui en parlait - comme si c'était hier - et moi qui pensais à autre chose... )

[charpy]

c'est pas con comme question. bien sur le condo est parcouru par un courant!
les condos de filtrages peuvent notamment chauffer s'il sont trop sollicités. c'est le cas avec une capa de filtrage insuffisante par rapport au courant demandé. en gros la tension valse beaucoup au borne de la capa. donc la chauffe doit être lié à l'ESR de la capa (résistance série) donc quelques mOhm.

a vue de pif je dirais qu'il faut une capa a faire ESR (genre capa à film) pour ne pas que ça chauffe. mais ça doit aussi dépendre de la fréquence : plus haute plus de chauffe.

en tout cas il doit falloir un sacré courant pour chauffer un truc de quelques mOhm. à mon avis on élude la question car on est (toujours) très loin du point ou les problèmes arrivent.

[bilbo_moria]

Merci Charpy !

De toute, si je poursuis dans cette voie, je demanderai au mag (qui construit des enceintes monstrueuses de sonorisation) ce qu'ils conseillent !

[chanmix51]

Bonsoir, si on prend l'analogie des tuyaux pleins d'eau sous pression, on a des différences de pression en volts et le débit en ampères. Pour qu'il y ait débit, il faut qu'il y ait pression. Le condensateur de notre système hydraulique est une sphère partagée en deux par un film étanche et plus ou moins élastique avec un tuyau de chaque coté du film.

Quand on met une arrivée d'eau de la sphère à une pression plus élevée que l'autre (différence de pression en volts) alors le film se bombe au fur et à mesure que l'eau afflue du coté sur-pressurisé et reflue de l'autre et ce jusqu'à ce que l'élasticité du film le permette. Il y a bien de l'eau qui circule dans notre condensateur. Il n'y a ensuite plus de mouvement tant que la pression ne bouge pas entre les deux arrivées. Si la différence de pression varie alors notre condensateur va passer son temps à affluer refluer et va donner l'impression que de l'eau circule entre les deux circuits d'eau pourtant séparés par le film étanche. Pour qu'il y ait puissance, il faut qu'il y ait travail et l'action combinée de la pression et du débit, or notre circuit ne fait que compenser une perte de pression par une augmentation du débit (ou l'inverse). Théoriquement nul. Il y a pourtant une énergie latente stockée dans notre condensateur mais elle est potentielle, elle correspond à l'énergie qui serait libérée si on le court-circuitait et vaut 1/2.C.U².

Autrement dit, un condensateur parfait ne dépense pas d'énergie, il la stocke.

Amicalement,
Grégoire

[bilbo_moria]

Merci pour l'explication, chanmix !

C'est peut-être une fausse piste, mais je pense qu'il faudrait trouver le "ripple current" dans les datasheets du condensateur visé ... par exemple, je suis tombé sur une datasheet Vishay indiquant 2 à 4A pour un de leur condo.

En étant prudent (et un calcul un poil à l'arrache, j'en conviens), si je veux filtrer un ampli 300W avec HP 8Ω derrière, il me semble qu'il y a environ 6A qui "traverse" le condo ... et donc pas glop

[A suivre]

[Pote Gui]

J'ai trouvé ces documents (en anglais) :

Ripple current in tantalum cap.pdf

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Application guide CDE.pdf

(414.38 Kio) Téléchargé 164 fois

Je me demande si on ne fait pas fausse route finalement. Car j'ai l'impression que lorsqu'on parle de "ripple current", les doc techniques eux ont l'air plutôt de faire référence à un signal ondulant régulier (le secteur par exemple, ou les oscillations d'une alim à découpage), qu'à du signal audio.

[bilbo_moria]

Merci Guillaume, je vais étudier ça !