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Électricité

Calculatrice de Condensateur Plan (Capacité à partir de la Surface, de l'Écartement et du Diélectrique)

Capacité, charge, énergie stockée et champ électrique de deux plaques parallèles à partir de leur surface, de l'écartement, de l'isolant entre elles et de la tension.

Résultats

Capacité 354,17 pF
Charge sur les plaques 35,417 nC
Énergie stockée entre les plaques 1770,84 nJ
Champ électrique entre les plaques 100,0 V/mm
Comment cela varie
CapacitéDistance entre les plaques 0,25 – 4,00. Capacité: 1416,67 → 88,5419Capacité0500100015001,002,003,004,00Distance entre les plaques (mm)

La ligne en pointillé marque la valeur que vous avez saisie.

Ce que fait cet outil

La capacité croît avec la surface des plaques et la permittivité de l'isolant, et diminue quand les plaques s'écartent : avec un écartement divisé par deux, la capacité double. Deux plaques de 100 cm² séparées de 1 mm d'air ne stockent qu'environ 88 pF ; un diélectrique d'εr = 4 multiplie cela par quatre. La formule néglige le champ de bord, elle marche donc mieux quand l'écartement est très inférieur à la plaque. Gardez le champ bien en dessous de la rigidité diélectrique de l'isolant — environ 3 kV/mm pour l'air sec.

Formule

C = ε₀ εr A ÷ d (ε₀ = 8.854 × 10⁻¹² F/m) · Q = C V · E = ½ C V² · field = V ÷ d

Variables

SymboleSignificationUnité
arAire de chaque plaquecm²
dgDistance entre les plaquesmm
erPermittivité relative de l'isolant (εr)—
vvTension entre les plaquesV
CCapacitépF
QCharge sur les plaquesnC
EÉnergie stockée entre les plaquesnJ
FChamp électrique entre les plaquesV/mm

Exemple résolu

  • Aire de chaque plaque100 cm²
  • Distance entre les plaques1 mm
  • Permittivité relative de l'isolant (εr)4
  • Tension entre les plaques100 V
  • Capacité354,17 pF
  • Charge sur les plaques35,417 nC
  • Énergie stockée entre les plaques1770,84 nJ
  • Champ électrique entre les plaques100,0 V/mm

Limites

  • La formule suppose des conditions idéales : pas de frottement, pas de résistance de l'air et pas de pertes de rendement sauf si vous les saisissez.
  • Le résultat est une estimation fondée uniquement sur les valeurs saisies. Les situations réelles comportent souvent des facteurs que cette calculatrice ignore.