Bonjour à tous. Voila je crois, mon premier message sur le forum electro

Je m’intéresse en ce moment de près au condensateur. J'aurai besoin d'une petite clarification. Je prendrai l'exemple du tazer car concret et simple. (Je vous rassure, je ne compte pas en fabriquer un, encore moins m'en servir). 

Le tazer envoie une impulsion suffisamment puissante pour électrifier...qlq un. Pour cela, il utilise un condensateur, permettant de libérer l’énergie emmagasinée. Disons que j'utilise un pile de 9V, et un condensateur de 100uF, ainsi qu'un transistor de 200 Ohms. Je me demandais comment calculer l’Énergie libérée. 

Pour faire simple, puisque je m'exprime très mal (comme à mon habitude), comment auriez-vous fais pour en créer un ? en affichant calculs et détails.

Est-il possible, d'allumer une lampe de 20V (ça n'existe pas mais peu importe) sur un instant très court, comme pour un appareil photo, avec une pile de 9V et un condensateur ? SI oui comment calculer le condensateur necessaire ?

Merci d'avance...de m'avoir compris ! 

Hey Un condo ça emmagasine une énergie (en joules) égal à : 0.5 * C * V²

Si tu y branches directement un condo chargé à 20V, la décharge sera très rapide à cause de la surintensité transitoire spécifique aux lampes à incandescence (à froid), ça fera donc bien un flash lumineux.

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Edité par MizAmbal 13 septembre 2018 à 19:16:16

Tout d'abord, avant de répondre à ta question, je me permet une petite réflexion sur "un transistor de 200 Ohm" qui ne veut rien dire (un transistor ne se mesure pas en ohm).

En revanche, peut-être que tu voulais parler de la résistance interne du transistor lorsque celui-ci est passant.

Dans ce cas de figure, on peut effectivement parler d'ohm et donc de perte dans le transistor (le courant circulant dans le transistor passe par sa résistance interne, ce qui provoque une chauffe du transistor et donc une perte d'énergie).

Par contre, avoir 200 ohm de résistance interne, c'est franchement très très médiocre comme transistor... on parle généralement de quelques ohm voir quelques millis ohm pour les gros transistor de puissance.

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Pour ce qui est de l'énergie, MizAmbal donne la formule : E = 0.5 * C * U² avec :

• E: Énergie acculée, en Joule

• C: Capacité du condensateur, en Farad

• U: Tension de charge du condensateur, en Volt

On voit que l'énergie est proportionnelle à la tension au carré, ce qui est très intéressant.

En effet, vu que c'est un coefficient au carré, multiplier la tension par 2 (avec par exemple 18V au lieux de 9V) va multiplier l'énergie par 2² et donc par 4.

On peut même aller plus loin avec un multiplication de tension par 10 (disons 90V au lieux de 9V) va multiplier l'énergie par 10² et donc par 100 !

Au final, augmenter la tension permet d'augmenter très franchement l'énergie, d'où le fait que tous les systèmes à base de décharge par condensateur (tazer, coilgun...) cherchent à augmenter la tension.

Pour cela, on peut utiliser un petit circuit électrique oscillant et un transformateur ou bien un montage joule thief.

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Pour ce qui est de ta dernière question, avec uniquement une pile 9V, tu ne pourras pas charger un condensateur à plus de 9V.

Si tu démontes un appareil photo, tu verras qu'il y a un petit circuit électronique qui permet de générer de la haute tension à partir d'une pile 1.5V.

Comme le circuit n'est pas très puissant, il n'est pas capable d'alimenter directement le flash.

Du coup, on se sert de ce circuit pour charger lentement le condensateur en quelques secondes.

Puis toute l'énergie du condensateur est déchargé d'un coup dans le flash, provoquant ainsi l'éclat de lumière.

Attention le condensateur de flash d appareil photo contenant une energie suffisante pour enventuelement tuer une etre humain (par ex :10 joules dans 200 uF)  on ne  demontera jamais un flash mais on demandera a sa belle mère de le faire 😈

Ce qui m’étonne c'est le fait que mettre notre doigt dans un circuit composé d'une pile de 9V, ne nous fera pas grand chose. Je veux dire par là, qu'il est difficile de se faire mal avec les piles que l'on met dans un appareil photo. Alors pourquoi, d'après MizAmbal, le fait d'ajouter un condo peut-il nous tuer ? 

Sur un autre forum: "J'ai verifié au multimetre le tension aux bornes du condo (1.5v logiquement  ) et on a 320v . Comment est-ce possible (on vient de faire les circuits RC, RL, RLC en cours et j'ai toujours vu que le condo se chargeait a la tension du generateur."

Tu dis que dans un appareil photo, le circuit n'est pas assez puissant. Cela veut dire que qu'il n'y a pas assez de Watt ? 

Le condo permet de liberer toute l'energie accumulée d'un seul coup. Quelle effet cela a sur l'intensité, la puissance ? 

Je lis sur d'autre forum, qu'il y a moyens d'augmenter la tension grâce à un transfo, à un rupteur. Je suppose que cela à un effet sur l'intensite ? Sur la puissance ? 

La capacité d'une transistor est défini par le farad. Que veut dire "capacité" ?

En fait je ne comprends pas non plus pourquoi on peut mourir avec 320V mais pas avec les 10000V des clotures electriques

PS: oui j'ai confondu transistor et resistor

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Edité par Optilium 14 septembre 2018 à 18:16:42

Si tu as vu les bobines, tu dois savoir que la formule qui régit une bobine est U = L * di/dt ou encore di/dt = U / L.

Lorsque l'on connecte directement une bobine avec une pile 1.5V, la tension au borne de la bobine correspond à la tension de la pile.

Sachant que U et L sont constant, on a alors di/dt constant qui vaut U / L.

En clair, la dérivé du courant est constant, ce qui signifie qu'il augmente continuellement.

Bien sûre, la pile ne pourra pas délivrer un courant qui augmente continuellement jusqu'à l'infinie mais pendant un moment, le courant va augmenter et peut potentiellement atteindre des valeurs assez haute.

Maintenant, imaginons que l'on ouvre brutalement le circuit en déconnectant la bobine de la pile, on a alors le courant qui va s'arrêter brutalement car le circuit est ouvert.

On a donc un courant qui était assez fort qui passe directement à 0, ce qui signifie que sa dérivée (di/dt) est un nombre négatif très élevé.

Et comme U = L * di/dt, si on a di/dt qui est très élevé dans le négatif, on aura alors U très élevé dans le négatif.

Au final, pendant un bref instant qui suit l'ouverture du circuit, la bobine va se comporter comme un générateur de tension bien plus élevée que les 1.5V qu'elle recevrait avant.

Voila comment avec une simple bobine, on peut obtenir des hautes tensions

Tu peux t'amuser à faire le test avec une petite bobine, tu devrais voir un arc électrique se produire lorsque tu déconnectera la bobine.

Arc qui sera dû à la haute tension généré par la bobine.

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Bref, ce n'est pas parce que l'on a une source 1.5V que l'on ne peut faire que du 1.5V.

Avec une bobine, un transformateur ou autre genre de montage, il est possible d'élever cette tension.

Bien sûre, comme l'énergie n'est pas magique, si le circuit consomme 1 Watt en entrée, il ne pourra pas fournir plus de 1 Watt en sortie.

Au final, augmenter la tension s'accompagne forcément par une réduction du courant de façon à ce que l'énergie reste constante (voir inférieur à cause des pertes par chaleur).

Pour s'allumer, le flash a besoin d'une tension et d'un courant élevé que la pile ne peut pas fournir.

L'astuce consiste donc :

• 1/ charger un condensateur pendant plusieurs secondes en accumulant petit à petit de l'énergie en fonction de ce que peut fournir la pile (d'ailleurs, tu remarqueras qu'une pile usagée fournie généralement moins d'énergie et donc que le flash met plus de temps à se charger).

• 2/ décharger d'un coup le condensateur dans le filament du flash pour produire l'éclat lumineux

Au final, toutes l'énergie accumulée pendant quelques secondes se vide en seulement quelques millis secondes.

Pendant la fraction de seconde qui s'écoule avant que le condensateur ne soit vide, celui-ci délivre donc une puissance instantanée qui est plusieurs milliers de fois supérieur à ce que peut fournir la pile.

Même si la période de temps est assez courte, cette puissance très élevée suffit à provoquer de gros dégâts sur le corps humain...

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Pour ce qui est des clôtures à vaches, c'est exactement le même principe que j’évoquais plus haut qui est utilisé

Pendant un instant, la bobine est connectée à une source de tension qui permet de faire augmenter le courant dans la bobine et donc d'accumulée de l'énergie dans celle-ci.

Puis un rupteur vient couper la connexion et la bobine génère alors une très haute tension en restituant l'énergie qu'elle avait accumulée.

Bien sûre, l'énergie est maitrisée : la bobine n'est connectée qu'un certain temps à la source de tension pour ne lui permettre d'accumuler qu'une certaine quantité d'énergie.

Cette quantité d'énergie est suffisante pour générer de très hautes tension mais elle n'est pas suffisante pour tuer un homme

En revanche, le condensateur du flash de l'appareil photo accumule bien plus d'énergie qu'une clôture à vache, ce qui le rend dangereux.

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Edité par lorrio 14 septembre 2018 à 19:30:45

Il me semble que l’impédance du corps humain (sec) est minimale vers 350V AC !! mais c'est bcp + l'énergie en JOULES que tu reçois qui compte, la tension électrique à comme toujours un rôle très secondaire, et ne fais qu’ouvrir la porte à la conduction électrique ; Ce pourquoi le risque de létalité de l’électrisation dépend de la valeurs du courant reçu ET de la durée l’électrisation .. Le chemin du courant et l'humidité sont aussi des facteurs déterminants. T'as entendu parler des défibrillateurs utiliser par les pompiers, urgentistes, en salle de déchockage .. etc ? Faut d'abord définir le nbre de JOULES avant d'envoyer la sauce. Et ben pour la fibrillation c'est le mm principe.

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Edité par MizAmbal 14 septembre 2018 à 23:00:23

En effet, cela me rappelle qlq chose Lorrio. Mon prof en avait fait la démonstration. C'est d'ailleurs pour éviter de cramer des composants de cette façon que l'on ajoute un autre composant dont je me souviens plus du nom. 

C'est donc la quantité de joule qui nous tue, MizAmbal ?

Qu'est ce que "L" dans U = L * di/dt ?

C'est donc la haute tension accumulée qui permet d'allumer pour un temps très court le flash de l'appareil photo. La pile ayant une tension de 1.5V n'ayant pas la tension suffisante, on ajoute donc un condensateur et transfo pour augmenter sa tension. Comme P=UI et que P reste constante, je suppose que I diminue, non ?

J'ai lu sur un forum qu'il fallait 100 à 360J pour retablir le rythme cardiaque.

Petite reflexion personelle: Donc pour obtenir ces 100J avec un condo, il faudrait que U = racine(100/(0.5*200uF) = 1000V.  Je suppose donc que c'est à l'aide d'un transfo ou d'une bobine que l'on augmente cette tension. Finalement, le condo ne sert qu'a emmagasiner une energie qu'il recrache d'un coup. Sur un autre forum, un type avait mesuré la tension aux bornes d'un condo, chargé avec une pile de 1.5V. Il a trouvé une valeur de 320V. Quelle est la formule qui permet de trouver cette valeur ? 

Desole pour toutes ces questions. Finalement, quel est le ROLE du Condo !?

Effectivement, le coté inductif de la bobine, d'un moteur ou n'importe quel autre élément selfique s'oppose aux brusque variations de courant et peut générer de la haute tension et/ou des arc électrique.

Pour protéger les autres composants, on ajoute généralement une diode que l'on appelle communément diode de roue libre.

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Pour ce qui est du L, on pourrait dire que le L de U=L*di/dt est à la bobine ce que le R de U=R*I est à la résistance.

En bref, il s'agit de l'inductance de la bobine, que l'on mesure en Henri.

Plus la bobine est inductive, plus elle s'opposera violemment aux brusques variations de courant.

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Pour être exacte, le flash a besoin de beaucoup d'énergie : haute tension et courant élevé.

On peut élever la tension d'une pile mais cela a pour effet de diminuer le courant (la puissance P=U*I est constante).

Par exemple, si une pile délivre 1.5V et 1A (ce qui est déjà un gros courant pour une pile), un système d'élévation de tension à 300V ne pourra pas sortir plus de 5mA, ce qui est trop peu pour allumer un flash.

C'est là que le condensateur intervient car il va stocker progressivement le peu d'énergie haute tension que délivre l'élévateur puis libérer d'un coup toute cette énergie dans le flash quand tu appuieras sur le bouton.

On peut comparer le condensateur à un gros barrage hydroélectrique :

• sans barrage, on peut placer une turbine sur une petite rivière pour produire un peu d'énergie électrique en continu mais on ne pourra jamais en produire énormément d'un coup

• avec un barrage, on peut bloquer l'eau pour l'accumuler progressivement et quand on a besoin d'une grande quantité d'énergie électrique, on ouvre à fond les vannes du barrage pour libérer d'un coup toute l'eau accumulée dans la turbine

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Edité par lorrio 15 septembre 2018 à 17:25:44

Je commence à comprendre. Le condo permet en qlq sorte de remplacer le manque d'intensite par une grande quantité d'energie. Mais alors, comment choisir le bon condo. Les caracteristiques affichés du flash sont la tension et l'intensité, or l'energie accumulé par le condo se mesure en joule. 

La relation d'un condensateur est aussi i=C*du/dt ou encore du/dt=i/C.

A courant constant, on a donc un changement de tension constante.

Par exemple, avec i=100mA et C=220uF, on a : du/dt=i/C=(100*10^-3)/(220*10^-6)=454 V/s.

En clair, avec en délivrant ce courant et avec cette capacité, le condensateur se déchargera de 454 volt par seconde.

Pour déterminer un condensateur, tu peux utiliser : C = i * dt / du avec :

• i : le courant que tu vas consommer dessus
• dt : le temps de consommation
• du : la chute de tension tolérée