Calculateur de condensateurs en série et parallèle

Le Calculateur de Condensateurs en Série et Parallèle détermine la capacité équivalente de n'importe quel nombre de condensateurs branchés en série ou en parallèle. Saisissez vos condensateurs dans n'importe quel mélange de pF, nF, µF, mF ou F et l'outil renvoie instantanément la capacité combinée, dessine un schéma de circuit animé et — ce que la plupart des calculateurs oublient — montre exactement comment la charge et la tension se répartissent entre chaque condensateur individuel. Ajoutez une tension appliquée et il affiche également la charge totale et l'énergie stockée.

Formules des condensateurs en série et en parallèle

Les condensateurs s'associent selon deux règles simples. L'astuce à se rappeler est qu'ils se comportent de manière opposée aux résistances.

En parallèle, connecter des condensateurs côte à côte revient à agrandir la surface des armatures, de sorte que la capacité totale augmente. En série, empiler des condensateurs augmente la distance effective entre les armatures externes, de sorte que la capacité équivalente diminue — elle est toujours plus petite que le plus petit condensateur de la chaîne.

Pourquoi les condensateurs sont l'inverse des résistances

C'est la source de confusion la plus courante en analyse de circuits. Les résistances s'additionnent en série et utilisent la règle des inverses en parallèle. Les condensateurs font l'inverse : ils s'additionnent en parallèle et utilisent la règle des inverses en série. La raison est physique — la résistance s'oppose au courant et se cumule bout à bout, tandis que la capacité stocke de la charge sur des armatures, et placer des armatures côte à côte (en parallèle) offre simplement plus de surface pour stocker la charge.

Comment la charge et la tension se répartissent

Condensateurs en série

Chaque condensateur d'une chaîne en série porte exactement la même charge (Q). Comme Q = C × V, la tension aux bornes de chaque condensateur est inversement proportionnelle à sa capacité : le plus petit condensateur reçoit la plus grande part de tension. C'est crucial lors du dimensionnement en tension des condensateurs — un petit condensateur dans la chaîne peut être soumis à une surtension même si la tension totale semble sûre.

Condensateurs en parallèle

Chaque condensateur en parallèle voit la même tension (la tension totale d'alimentation). La charge se répartit proportionnellement à la capacité : le plus grand condensateur stocke le plus de charge. Ajouter des condensateurs en parallèle est la méthode classique pour créer un plus grand réservoir de capacité globale dans une alimentation électrique.

Énergie stockée et charge

Lorsque vous saisissez une tension appliquée, le calculateur affiche également la charge totale et l'énergie stockée du sous-ensemble :

Guide des unités de condensateur

Comment utiliser ce calculateur

1. Choisissez la configuration : Sélectionnez Série ou Parallèle pour correspondre au câblage des condensateurs dans votre circuit.
2. Saisissez vos condensateurs : Entrez chaque valeur et sélectionnez son unité. Appuyez sur « Ajouter un condensateur » autant de fois que nécessaire (jusqu'à 12).
3. Ajoutez une tension (optionnel) : Saisissez la tension appliquée pour obtenir également la charge totale, l'énergie stockée et la tension aux bornes de chaque condensateur.
4. Cliquez sur Calculer : Lisez la capacité équivalente, le schéma animé, la distribution par condensateur et la comparaison côte à côte série/parallèle.

Exemple concret

Trois condensateurs — 100 µF, 220 µF et 470 µF — en parallèle donnent C_eq = 100 + 220 + 470 = 790 µF. Les trois mêmes en série donnent 1/C_eq = 1/100 + 1/220 + 1/470 ≈ 0,01669, donc C_eq ≈ 59,9 µF — plus petit que le condensateur de 100 µF, exactement comme le prédit la règle de la mise en série.

Foire aux questions

Comment calculer des condensateurs en parallèle ?

Les condensateurs en parallèle s'additionnent simplement : C_eq = C₁ + C₂ + … + Cₙ. Brancher des condensateurs en parallèle augmente la capacité totale car cela augmente en pratique la surface combinée des armatures.

Comment calculer des condensateurs en série ?

Pour des condensateurs en série, vous additionnez les inverses : 1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂ + … + 1/Cₙ, puis prenez l'inverse du résultat. La capacité équivalente en série est toujours plus petite que le plus petit condensateur de la branche.

Pourquoi les condensateurs s'associent-ils à l'opposé des résistances ?

Les résistances s'additionnent en série et utilisent la règle des inverses en parallèle. C'est l'inverse pour les condensateurs : ils s'additionnent en parallèle et utilisent la règle des inverses en série. Cela vient du fait que la capacité est proportionnelle à la surface des armatures : un montage en parallèle ajoute de la surface, tandis qu'un montage en série augmente l'écartement effectif entre les armatures et réduit la capacité.

Comment la tension se répartit-elle entre des condensateurs en série ?

Les condensateurs en série portent tous la même charge, la tension aux bornes de chaque condensateur est donc inversement proportionnelle à sa capacité : V_i = Q / C_i. Le plus petit condensateur reçoit la plus grande part de tension, ce qui est important pour les tensions nominales.

Combien d'énergie un banc de condensateurs stocke-t-il ?

L'énergie stockée dans la capacité équivalente est E = ½ × C_eq × V², où C_eq est la capacité équivalente et V la tension appliquée. Ce calculateur indique l'énergie totale stockée dès que vous fournissez une tension.

Les condensateurs doivent-ils avoir la même valeur ?

Non. Vous pouvez associer des condensateurs de n'importe quelle valeur en série ou en parallèle. Ce calculateur accepte des valeurs et unités mixtes, et montre comment la charge ou la tension se répartit sur chaque condensateur individuel.

Ressources supplémentaires

• Condensateur - Wikipédia
• Circuit en série et en parallèle - Wikipédia