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Lexpérience de cours,…à la maison Dipôle RC soumis à un échelon montant de tension Le rôle du montage Le relevé des mesures de u C (t) et i(t) La représentation.

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1 Lexpérience de cours,…à la maison Dipôle RC soumis à un échelon montant de tension Le rôle du montage Le relevé des mesures de u C (t) et i(t) La représentation graphique de u C (t) Le film et la schématisation du montage

2 La vidéo Cette courte vidéo vous montre le montage utilisé pour étudier expérimentalement lévolution, au cours du temps, de la charge dun condensateur. Etudiez attentivement cette vidéo (vous pouvez faire un arrêt sur image) afin de schématiser le montage réalisé. (Quitter la vidéo pour revenir au diaporama) La vidéo Diapositive suivante : Clicl Faire le schéma du montage comprenant un générateur idéal de tension (fem E =5,0V), une résistance R = 22k, un condensateur de capacité C = 2200 F (à 20% près), un voltmètre, un ampèremètre et un interrupteur à 2 positions notées 1 et 2.

3 Quelques questions pour vous aider à schématiser le montage Que mesure le voltmètre ? Que mesure lampèremètre ? Que se passe-t-il lorsque linterrupteur est : –en position 1 ? –en position 2 ? Voulez vous revoir la vidéo ? Si oui, cliquer ici : Clic Le schéma est-il fait ? Voulez-vous vérifier la solution ? : Clic

4 Pour revenir au menu principal, cliquer ici : Le schéma du montage : Clic

5 Le rôle du montage Le dipôle RC est soumis à un échelon de tension montant lorsque linterrupteur est basculé de la position 2 à la position 1. Le voltmètre mesure la tension u C (t) aux bornes du condensateur. Cette tension augmente progressivement : le condensateur se charge. La mesure de i(t) permet le calcul de la charge q(t) portée par les armatures du condensateur Ce montage permet détudier lévolution de u C au cours du temps et détablir la relation entre u C (t) et la charge q(t). Pour revenir au menu principal, cliquer ici : : Clic

6 Les mesures de u C (t) et de i(t) La vidéo vous permet de relever, manuellement, les valeurs de u C (t) et de i(t) au cours du temps. Rappel : R= 22k et E=5,0V Le condensateur est initialement déchargé. Après avoir basculé linterrupteur en position 1, relevez les valeurs de u C (t) et de i(t) toutes les 10s. Diapositive suivante : Clic

7 A certains moments, la netteté de limage nest pas suffisante pour lire la valeur de u C (t) sur le voltmètre. Réfléchissez…la valeur de i(t) ne vous permet-elle pas de retrouver, par un calcul simple, la valeur de u C (t) à la même date ? La vidéo Bien entendu vous utiliserez un tableau avec 3 colonnes pour noter les valeurs. Vous pouvez faire un arrêt sur image et vous devrez quitter la vidéo pour revenir au diaporama, Diapositive suivante : Clic Les mesures de u C (t) et de i(t)

8 Diapositive suivante : Clic

9 Les mesures de u C (t) et de i(t) A tout instant t, la loi dadditivité des tensions donne : E=u C (t) + Ri(t) donc on peut calculer uc(t) connaissant i(t), E=5,0V et R=22kW : uC(t) = E – Ri(t) Les valeurs manquantes dans le tableau précédent sont : Diapositive suivante : Clicl

10 Les mesures de u C (t) et de i(t) En utilisant un tableur-grapheur de votre choix, apprenez à représenter graphiquement lévolution de la tension u C (t) au cours du temps. Voir la représentation graphique : Diapositive suivante : Clic

11 On constate que u C (t) croit progressivement au cours du temps. On dit que le condensateur se charge. Cette croissance est de moins en moins rapide. Lasymptote à la courbe u C (t) est la droite déquation u C (t)=5,0V. Quand u C (t)=5,0V, le condensateur est chargé complètement. Diapositive suivante : Clic


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