Certaines matières plastiques, considérées comme « polaires », sont composées de chaînes moléculaires incluant des points positifs et des points négatifs. C’est le cas du chlorure de vinyle, qui est « dipolaire » parce qu’il contient un atome de chlore. Pour chauffer ces matières, il est nécessaire d’employer deux électrodes et de mobiliser un champ alternatif de haute fréquence. Schématiquement, les électrodes représentent le condensateur et le plastique est le diélectrique.
Le condensateur : quelle capacité ?
La capacité du condensateur (représentée par la lettre « C ») est calculée sur la base de la surface et de l’écartement des électrodes. On prend aussi en compte sa permittivité relative (représentée par les lettres « Cr ») pour connaître la capacité du condensateur une fois l’écartement entre les électrodes comblé par la matière plastique.
Le rôle de la polarisation sur la capacité de chauffage
Un condensateur avec une capacité supérieure offre davantage de possibilités de charges, notamment en cas de polarisation liée à un déplacement ou une déformation. Une polarisation par orientation peut aussi survenir quand on sollicite des matériaux polaires.
On ne doit pas prendre en considération ces polarisations dans la valeur de permittivité, mais il faut savoir qu’elles engendrent tout de même des conséquences sur la capacité de chauffage du diélectrique (de la matière plastique) au sein du champ électrostatique alternatif.
Utiliser un condensateur sans pertes, est-ce possible ?
Il existe des condensateurs « à air », qui ne sont responsables d’aucune perte. Lorsque la tension est à son point culminant, la phase du courant passe par zéro – et inversement. Ainsi, bien qu’il y ait une puissance apparente, il n’y a pas de puissance réelle dans cette configuration, grâce à un courant déphasé de 90° par rapport à la tension. Les pertes sont également nulles en cas d’inertie, quand le diélectrique ne subit qu’une polarisation par déformation.
Attention, le cas des matières polaires avec orientation dipolaire est différent, car le décalage de phase entre le courant et la tension se situe sous la barre des 90°. Ici, on effectue un calcul sur la base de l’angle complémentaire à 90° pour obtenir le facteur de dissipation diélectrique, qui doit être inférieur à 0,01.
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