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étude d'un condensateur Polynésie bac juin 2000 En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.
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circuit RC constante de temps oscillogrammes
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Afin d'étudier la charge et la décharge d'un condensateur on réalise un circuit RC. A l'oscilloscope on observe simultanément la tension aux borne de la résistance R=200 W et la tension aux bornes du condensateur. L'entrée 2 de l'oscilloscope est inversée.
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pour une résistance tension et intensité sont proportionnelles.
voie 2 on visualise la tension aux bornes du condensateur uMA. la touche inversée étant enclenchée sur l'oscilloscope on visualisera uAM uAM correspond à la courbe y2. la partie gauche correspond à la charge du condensateur à travers un résistor et la partie droite à la décharge. voie 1 on visualise la tension aux bornes du résistor uBM, c'est à dire l'image de l'intensité. uBM correspond à la courbe y1. lecture graphiques demi-période voisine de 2,5 ms, soit T = 5 10-3s. fréquence = inverse de la période = 200 Hz. E = 4V; uBM maxi =4V soit 200 Imax = 4 et Imax = 0,02A. constante de temps : au bout d'une durée supérieure à 5 fois la constante de temps le condensateur est chargé 5t voisin 1 ms d'où t voisn 0,2 ms =2 10-4 s. à t=t la tension aux bornes du condensateur vaut 0,63*4 = 2,5 V . On lit t voisin 0,2 ou 0,3 ms. analyse dimensionnelle : C : [F] = [Coulomb] [V]-1=[A] [s] [V]-1. R : [W] = [V][A]-1. seule la relation RC conduit à des secondes. d'où C voisin de : 2 10-4 / 200 = 10-6 F R augmente: tout le reste du montage et des réglages sont inchangés. la constante de temps du dipole RC augmente. la valeur de la fréquence du GBF ne dépend pas du circuit mais du GBF. E dépend uniquement des réglages de l'amplitude du GBF l'intensité Imax dépend de R: Imax = E/ R, donc Imax diminue. R augmente peu : le condensateur mettra un peu plus longtemps à se charger (1) R augmente beaucoup : le condensateur n'aura pas le temps de se charger complétement (2)
autre méthode pour déterminer C : utiliser le phénomène de résonance d'intensité monter en série un GBF (signal sinusoïdal), un condensateur, une bobine inductive et un résistor(quelques ohms). Un oscilloscope visualise simultanément la tension aux bornes du GBF et la tension aux bornes du résistor (donc l'image de l'intensité). maintenir l'amplitude de la tension de sortie du GBF constante faire varier la fréquence du GBF jusqu' à ce que les 2 sinusoïdes coincident (phénomène de résonance ) La fréquence propre du dipole LC est égale à la fréquence du GBF f ² 4 p² LC =1 la fréquence est lue sur le GBF choisir une bobine d'inductance L connue par exemple L=0,1 H La seule inconnue est la capacité.
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