La tension aux bornes d’un condensateur ne peut pas changer instantanément en raison de sa propriété inhérente de stockage de charge électrique. Lorsqu’une tension est soudainement appliquée ou modifiée aux bornes d’un condensateur, celle-ci ne peut pas s’adapter immédiatement à la nouvelle tension en raison du temps nécessaire au condensateur pour se charger ou se décharger. Ce retard est caractérisé par la capacité (C) du condensateur et la résistance (R) dans le circuit, formant une constante de temps (τ = RC). Au cours de ce processus de charge ou de décharge, la tension aux bornes du condensateur change progressivement à mesure qu’il accumule ou libère une charge, plutôt que de passer instantanément au nouveau niveau de tension.
Dans un circuit électrique contenant à la fois une inductance et un condensateur, les courants et les tensions dans ces composants ne peuvent pas changer simultanément en raison de leurs mécanismes respectifs de stockage d’énergie. Un inducteur stocke de l’énergie dans son champ magnétique, tandis qu’un condensateur stocke de l’énergie dans son champ électrique. Lorsque le courant traversant un inducteur change, il induit une tension aux bornes de l’inducteur conformément à la loi de Faraday sur l’induction électromagnétique. De même, lorsque la tension aux bornes d’un condensateur change, elle induit un courant à travers le condensateur en raison de la relation Q = CV (la charge est égale à la capacité multipliée par la tension). Ainsi, les changements de courant et de tension sont échelonnés et ne peuvent pas se produire en même temps dans ces composants réactifs.
La tension aux bornes d’un condensateur change avec le temps en fonction de la constante de temps RC du circuit dans lequel il se trouve. Lorsqu’une tension constante est appliquée à un condensateur via une résistance, le condensateur se charge ou se décharge de manière exponentielle vers le niveau de tension appliqué. Initialement, la tension change rapidement, puis le taux de variation diminue avec le temps jusqu’à ce que le condensateur atteigne un état stable où la tension reste constante. La tension aux bornes d’un condensateur suit ainsi une courbe caractéristique définie par sa constante de temps, le taux de variation dépendant des valeurs de résistance et de capacité dans le circuit.
Contrairement aux condensateurs, les résistances ne stockent pas l’énergie de la même manière et n’ont pas la capacité d’accumuler des charges. Par conséquent, la tension aux bornes d’une résistance peut changer instantanément en réponse aux changements de courant ou de tension appliquée. Les résistances s’opposent simplement au flux de courant selon la loi d’Ohm (V = IR), où V est la tension, I le courant et R la résistance. En tant que telles, les résistances ne présentent aucune caractéristique dépendant du temps en termes de changement de tension et peuvent réagir immédiatement aux changements dans le circuit.
Un condensateur s’oppose aux changements de tension à ses bornes grâce à sa capacité. Lorsque la tension aux bornes d’un condensateur tente de changer, le condensateur résiste à ce changement en absorbant ou en libérant une charge à travers ses plaques. Ce processus de charge ou de décharge se produit progressivement au fil du temps, régi par la constante de temps RC du circuit. Plus la capacité est grande, plus le condensateur peut stocker de charge pour une tension donnée, augmentant ainsi sa capacité à s’opposer à des changements rapides de tension. Cette propriété rend les condensateurs précieux dans les circuits pour lisser les fluctuations de tension, filtrer les signaux et fournir un stockage d’énergie dans diverses applications électroniques.