des anciens condensateurs ...

[vieuxfraiseur]

bonsoir à tous,
je regardais sur le web, les anciens condensateurs des poste de TSF , cablés en l'air, les capas sous verre et goudron , marqués en uuF ou en cm !...
je ne sais pas pourquoi cm , ou encore uuF ?...

Y.

 

[petit_lulu]

salut,
pour le cm, c'est une unite CGS et non pas SI comme aujourd'hui.
le cm designe egalement une valeur d'inductance.

 

[vieuxfraiseur]

ok,
merci bien.
Y.

 

[FB29]

Bonsoir,

Houla ! vieux souvenirs ...

Pour les uuF c'est un millionième de millonième de Farad soit un millionième de micro-Farad = un pico-Farad ....

Pour les cm me rappelle plus ... ça doit avoir un lien avec les dimensions d'un condensateur dans le vide d'une certaine dimension ...

Edit: explication ici (lien):
"Dans le système SI, l’unité de longueur est le mètre et la permittivité électrique du vide ε vaut 8, 854187 10-12 si. Jusque dans les années 50, les capacités des condensateurs pouvaient être marquées en centimètres (cm). Cette unité issue du système CGS (Centimètre, Gramme, Seconde) est proche du picofarad (pF) actuel. Dans le système CSG, l’unité de longueur est le centimètre et la permittivité électrique du vide ε vaut 0,0795775. En appliquant la formule de calcul de la capacité ci-contre, un condensateur de capacité 1 cm (10-2m) présente donc un rapport S/e de 12,566371. Ce même condensateur dans le système SI aura une capacité de : 8,854187 x 12,566371 x 0,01 soit 1,113 pF En TSF, hormis les condensateurs d’accord HF précis à 2%, les tolérances de fabrication des condensateurs industriels utilisés dans les postes de radio de cette époque étaient de l'ordre de 20%. On peut, sans trop de risque, assimiler le cm au pF."

Cordialement,
FB29

 

[vieuxfraiseur]

oui uuF c'est compréhensible .
mais cm = 1.56 uF ce l'est moins ...
Y.

 

[SULREN]

Bonjour,

mais cm = 1.56 uF ce l'est moins

Si on prend un condensateur constitué de deux armatures en regard l’une de l’autre, ayant chacune une surface « S » et qu’on dispose entre les deux un diélectrique de rigidité diélectrique « K » et d’épaisseur « e », la capacité C du condensateur a pour expression :

C = K S / 4 π e
(où π est le symbole de Pi= 3,14159…..)
Dans le vide K = 1

On voit que la capacité C est homogène à une longueur, si on suppose que K est un nombre sans dimension (donc K/ 4 π aussi) et sachant que S / e est homogène à une longueur. Aujourd’hui dans le système ISO on prendrait le mètre comme unité de longueur. A l’époque du système CGS on a pris le cm.

On a donc pris le cm comme unité de capacité, mais c’est « l’unité électrostatique de capacité ».
On a défini par ailleurs une autre unité de capacité, le Farad.

1 Farad = 9 x 10^11 cm (c’est ce que j’ai compris)
1 cm = 1,11111111 picoFarad

C = Q / V
C est la capacité en Farad
Q est la charge électrique en coulomb (1 coulomb = 6,241×10^18 électrons)
V est la différence de potentiel en Volts aux bornes des armatures.

Si on rattache le Farad aux unités fondamentales : m =mètre, s= seconde, A = ampère et Kg, on arrive à :
F = (s^4 * A^2) / (m^2 * Kg)

On voit que le Farad n’est en réalité pas homogène à une longueur (c’est le coefficient K de la formule du début qui explique la différence).

 

[FB29]

Bonjour,

Pour comparer les Farads et les cm on peut remonter à la façon de déterminer la capacité d'un condensateur de 1 cm: deux surfaces de 1 cm^2 séparées de 1 cm.

En appliquant la même formule pour déterminer la capacité en Farad de ce condensateur la seule différence sera le coefficient de permittivité ε qui vaut en unités CGS 0,0795775 pour les cm et en unités SI 8, 854187 pour les Farads ... le rapport entre les deux est 8, 854187 / 0,0795775 = 111,264956 à diviser par 100 pour passer des cm aux mètres et on retrouve bien le coefficient 1,113 ...

Cordialement,
FB29

 

[MARECHE]

Bonjour,
Vous n'êtes pas assez vieux. Les selfs étaient aussi mesurées en cm et le produit LC (sa racine) était en rapport direct avec la longueur d'onde du circuit oscillant. Ce système était déjà très désuet dans ma jeunesse, il faudrait retrouver de très vieux livres des débuts de la radio.
Salutations

 

[SULREN]

Bonjour,

Vous n'êtes pas assez vieux.

Mon pauvre, si tu savais, on a la barbe bien chenue (70 au compteur). On a même perdu ses vieux livres, mais quelques neurones pas encore bouffés par la rouille permettent de retrouver ses formules.

En appliquant la même formule pour déterminer la capacité en Farad de ce condensateur la seule différence sera le coefficient de permittivité ε qui vaut en unités CGS 0,0795775 pour les cm et en unités SI 8, 854187 pour les Farads ... le rapport entre les deux est 8, 854187 / 0,0795775 = 111,264956 à diviser par 100 pour passer des cm aux mètres et on retrouve bien le coefficient 1,113

Et ces coefficients de permittivité tu les sors d’où ? Comment ont-ils été définis ?

Ce n’est pas comme cela qu’il faut raisonner.
Il ne faut pas prendre le problème à l’envers. Ce ne sont pas les unités de capacité qui résultent des coefficients de permittivité, mais les coefficients de permittivité qui résultent de la définition des unités de capacité.

-1) On a défini la capacité en Farad par :
C = Q / V
C est la capacité en Farad
Q est la charge électrique en coulomb (1 coulomb = 6,241×10^18 électrons)
V est la différence de potentiel en Volts aux bornes des armatures.
Donc : 1 Farad = 1 Coulomb sous 1 Volt

‘-2) Ensuite on a défini le coefficient de permittivité:
« La permittivité, plus précisément permittivité diélectrique, est une propriété physique qui décrit la réponse d'un milieu donné à un champ électrique appliqué ».
L’unité de cette permittivité est le Farad par Mètre
On a trouvé que dans le vide on a:
Permittivité = 8,854187 x 10^-12 Farad par Mètre

-3) On avait aussi défini une unité électrostatique de capacité le « cm », comme étant la capacité d’un condensateur de 1cm de surface, avec 1cm de distance entre les plaques, le tout placé dans le vide.

Définition: C = K S / 4 π e
C = capacité en « cm »
S = cm2
e = cm
K = 4 π capacité en « cm », par cm (là aussi c’est bien une capacité par unité de longueur, comme la permittivité en Farad par Mètre).

CONCLUSION :
Si on écrit l’égalité des deux permittivités dans le vide:
K / 4 π * Capacité en « cm » par cm = 8,854187 * 10^-12 Farad par Mètre

Comme :
Capacité en « cm » par cm = 100 Capacité en « cm » par Mètre
On a:
Capacité en « cm » par Mètre = 1/100 * 4*π*8,854187 * 10^-12 Farad par Mètre
Capacité en « cm » = 1/100 * 111,2649953 * 10^-12 Farad

1 « cm »= 1,112649953 picoFarad
(sauf erreur de ma part dans tout ce raisonnement. Je vérifierai plus tard).

Les permittivités découlent de la définition des unités de capacité, et pas le contraire.

 

[stanloc]

On voit là une démonstration élégante faite par quelqu'un qui a été à bonne école il y a longtemps lorsqu'on enseignait l'art de jongler avec les changements d'unités car on avait sous la main combien ? 3 systèmes je crois ? et les équations de dimensions ?
René c'est chaque jour après le petit déjeuner que tu t’entraînes ? CHAPEAU bas, Monsieur.
Stan

 

[SULREN]

Merci Stan,

FB29 avait dit la même chose mais en n'expliquant pas d'où sortaient les valeurs des permittivités, ce qui pouvait donner l'impression qu'elles précédaient la définition les unités de capacité.
J'ai juste voulu détailler leur explication.

 

[FB29]

FB29 avait dit la même chose

Non, loin de là ... c'était plutôt une réflexion de se dire que si on mettait les deux formules avec des système d'unités différentes côte à côte, les lois de la physique étant constantes, on devait logiquement trouver les coefficients de permittivité comme écart ...

C'était plus une démarche de logique intuitive, pour vérifier la valeur du cm par rapport au pF, qu'une démonstration ...

Cordialement,
FB29

 

[slouptoouut]

Bonjour,

ces unitées date d'il y a fort longtemps en effet, et elle étaient plus pratiques pour les amateurs et artisans qui manipulais ces condensateurs ...

De tels condensateurs, en pratique, datent de la 2 eme guerre mondiale ou de l'entre deux guerres, années 1925...1935, et sont depuis ce temps là complètement daubés !
(ne pas oublier qu'un condensateur est un composant souvent a l'origine de pannes en électronique, que ce composant est a considérer comme "périssable", et que des condensateurs vieux de plus de 30 ans sont déjà a considérer comme suspect...Alors, quand il ont 60 ans et plus, il vaut mieux les change tous par prophylaxie et ne surtout pas chercher a ré-employer les vieux !)

le 1cm = 1,56 pf ou µF est certainement une "coquille" , une erreur de saisie a la réalisation du site !

les autres équivalences donnent des correspondances avec des condensateurs normalisées , en unité SI ou ISO (pas CGS) et dans les gammes de valeurs normalisées E12 (comme pour les résistances)

Les tolérances étaient souvent très larges, en effet, souvent 20 % voire plus !

sloup

 

[moissan]

ce sujet est très intéressant ! usinage ne fait pas que de la mécanique mais aussi de la physique philosophique !

j'aime bien comprendre l'évolution de la science et j'ai beaucoup suivi les évolution de la chimie avec de multiple changement de notation , mais en électricité je n'avais pas vu le cm

je comprend ces cm comme le même problème que les kg force ... pendant assez longtemps en mecanique et en physique on chiffrait les force en kg , on mesurait l'energie en kg.m ou la puissance en kg.m/s ... c'était complètement faux au niveau de l'homogeneité des unité ... mais c'etait comme ça a l'epoque

c'est un peu la même histoire avec les condensateur en cm ... on invente une unité pratique , fausse au niveau homogénéité , mais on l'utilise tant que c'est pratique

la suite est plus grave ! l'enseignement veut imposer les bonne unité et interdit de parler des anciennes ... alors que pour moi le meilleurs moyen de bien utiliser les bonnes unité et de donner les bonne relation avec les ancienne

mais problème : le cm est defini uniquement avec les dimension du condensateur dans le vide parfait , et on ne sait pas realiser le vide parfait , et on ne sait pas relier exactement l'unité cm de condensateur au farad qui est defini d'une façon completement differente plus facile a mesurer pour les gros condensateur

grosse coïncidence le cm fait presque le même chiffre que le pF ... de la même façon que pour les force le newton fait presque 10 kg ... la nature aime bien les coïncidences

 

[stanloc]

Moissan tu devrais parfois t'abstenir car tu as accumulé les erreurs dans ce que tu viens d'écrire comme le newton qui fait presque 10 kg.
Sulren par ailleurs a démontré que les formules sont cohérentes et tu annonces empiriquement le contraire.
Stan