Devenus rares ils étaient pourtant très fréquents dans les premiers temps de la radio. On ne les rencontre plus que dans quelques applications industrielles où des condensateurs non polarisés et de tension de service importante sont nécessaires.
Le papier utilisé comme diélectrique n'est pas le même que celui utilisé pour imprimer le journal. Il est fabriqué à l'aide d'une pâte spéciale, très pure et ne présentant pas d'irrégularités qui pourrait favoriser des pertes inacceptables ou l'amorce d'un claquage.
Le papier a une épaisseur comprise entre 5 et 25 µm (0,005 à 0,025mm) et peut résister à des tensions pouvant aller jusqu'à 200 V/µm mais pour la réalisation d'un condensateur, l'épaisseur du diélectrique est calculée pour que la tension de service ne dépasse pas 25 V/µm. Le diélectrique est composé de 2 ou plusieurs couches de papier selon la tension de service souhaitée. En règle générale la rigidité diélectrique du papier est d'autant plus élevée que l'épaisseur de la feuille est faible et la densité du papier est haute. En outre la rigidité diélectrique d'un ensemble de feuilles est nettement supérieure à celle d'une seule feuille d'épaisseur identique.
Réalisation d'un condensateur au papier
Les armatures du condensateur sont
constituées de deux bandes d'aluminium séparées
par le diélectrique en papier. En fait deux bandes de papier
sont nécessaires car l'ensemble des bandes sera roulé
comme sur la figure ci-contre.Il est possible de réaliser soi-même un condensateur expérimental de cette façon.
Pour réduire la taille des condensateurs au papier on remplace les bandes métalliques par une métallisation (zinc ou aluminium) de deux bandes de papier. L'épaisseur de chaque armature est alors inférieure à 5 µm. Cette technologie a la particularité de rendre autocicatrisable les condensateurs au papier.
Dans l'industrie, la fabrication est effectuée soigneusement dans des locaux sans poussière, le but étant d'obtenir des composants sans défauts aux caractéristiques constantes d'un composant à l'autre. Après bobinage, le condensateur est imprégné sous vide d'une cire ou une huile minérale qui améliore ses caractéristiques et détermine sa plage de température de fonctionnement. Un enrobage en résine synthétique protège ensuite le composant.
Caractéristiques
Constante diélectrique du papier : 3,5 à 5,5
Résistance d'isolement : 10000MW.µF à 20 °C diminuant fortement au dessus de 80°C
Coefficient de température : +50 à +200 ppm par °C
Angle de pertes : 50 à 100.10-4 à 50Hz, augmentant avec la température et la fréquence
Tolérances : en général 20% ou 10%
Utilisation
Dans le domaine amateur on ne rencontre plus guère les condensateurs au papier que dans les applications à haute tension : découplage ou filtrage et bien sûr dans les appareils anciens restaurés à l'identique. Sinon on rencontre les condensateurs au papier comme condensateurs de démarrage de moteurs, d'antiparasitage à des tensions élevées et en alternatif.
Marquage
La capacité est généralement marquée en clair. On trouve également la tension de service. Les condensateurs très anciens étaient marqués en centimètres, unité relativement proche du picofarad.
Voir : Condensateurs anciens
Le volume
Les condensateurs de gros volume
sont enfermés dans des boîtiers métalliques
avec des sorties sur des bornes isolées en céramique.
Sur la photo ci-contre : un condensateur de 10µF (+ ou -
10%) dont la tension de service est de 630 volts en continu