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L'énergie UC stockée dans un condensateur est de l'énergie potentielle électrostatique et est donc liée à la charge Q et à la tension V entre les plaques du condensateur. Un condensateur chargé emmagasine de l'énergie dans le champ électrique entre ses plaques. Au fur et à mesure que le condensateur est chargé, le champ électrique s'accumule.
Calculez l'énergie stockée dans le réseau de condensateurs sur la Figure 8.3.4a lorsque les condensateurs sont complètement chargés et lorsque les capacités sont C1 = 12.0μF, C2 = 2.0μF, et C3 = 4.0μF, respectivement. Stratégie
uE = 1 2ϵ0E2. (8.4 .1) Si nous multiplions la densité d'énergie par le volume entre les plaques, nous obtenons la quantité d'énergie stockée entre les plaques d'un condensateur à plaques parallèles UC = uE(Ad) = 12ϵ0E2Ad = 12ϵ0 V2 d2 Ad = 12V2ϵ0 A d = 12V2C.
Pour ce faire, considérez n'importe quel condensateur non chargé (pas nécessairement un type à plaque parallèle). À un moment donné, nous le connectons à une batterie, ce qui lui donne une différence de potentiel V = q/C entre ses plaques. Au départ, la charge sur les plaques est Q = 0.
Le travail total W nécessaire pour charger un condensateur est l'énergie potentielle électrique qui y est UC stockée, ou UC = W. Lorsque la charge est exprimée en coulombs, le potentiel est exprimé en volts et la capacité est exprimée en farads, cette relation donne l'énergie en joules.
Le maintien de telles températures nécessite des systèmes de refroidissement coûteux et complexes, rendant leur utilisation difficile à grande échelle. Les condensateurs sont capables de stocker de l'énergie sous forme de charge électrique, ce qui leur permet de répondre rapidement à des besoins en énergie instantanée.
Cours en intégralité Notions de conducteurs en équilibre électrostatique et propriétés Le pouvoir des pointes, la capacité et l''énergie potentielle d''un conducteur Condensateurs : généralités, condensateur plan, champ dans l''espace inter-armatures, capacité du condensateur plan, matériau diélectrique dans l''espace inter-armatures, énergie potentielle électrostatique.
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