Dipôle RC soumis à un échelon montant de tension Le rôle du montage Le relevé des mesures de uC(t) et i(t) L’expérience de cours,…à la maison Le film et la schématisation du montage La représentation graphique de uC(t)

La vidéo Cette courte vidéo vous montre le montage utilisé pour étudier expérimentalement l’évolution, au cours du temps, de la charge d’un 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 Faire le schéma du montage comprenant un générateur idéal de tension (fem E =5,0V), une résistance R = 22kW, un condensateur de capacité C = 2200 mF (à 20% près), un voltmètre, un ampèremètre et un interrupteur à 2 positions notées 1 et 2. Diapositive suivante : Clic

Quelques questions pour vous aider à schématiser le montage Que mesure le voltmètre ? Que mesure l’ampèremètre ? Que se passe-t-il lorsque l’interrupteur 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

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

Le rôle du montage Le dipôle RC est soumis à un échelon de tension montant lorsque l’interrupteur est basculé de la position 2 à la position 1. Le voltmètre mesure la tension uC(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 d’étudier l’évolution de uC au cours du temps et d’établir la relation entre uC(t) et la charge q(t). Pour revenir au menu principal, cliquer ici : : Clic

Les mesures de uC(t) et de i(t) La vidéo vous permet de relever, manuellement, les valeurs de uC(t) et de i(t) au cours du temps. Rappel : R= 22kW et E=5,0V Le condensateur est initialement déchargé. Après avoir basculé l’interrupteur en position 1, relevez les valeurs de uC(t) et de i(t) toutes les 10s. Diapositive suivante : Clic

Les mesures de uC(t) et de i(t) A certains moments, la netteté de l’image n’est pas suffisante pour lire la valeur de uC(t) sur le voltmètre. Réfléchissez…la valeur de i(t) ne vous permet-elle pas de retrouver, par un calcul simple, la valeur de uC(t) à la même date ? 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, La vidéo Diapositive suivante : Clic

Les mesures de uC(t) et de i(t) Diapositive suivante : Clic

Les mesures de uC(t) et de i(t) A tout instant t, la loi d’additivité des tensions donne : E=uC(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 : Clic

Les mesures de uC(t) et de i(t) En utilisant un tableur-grapheur de votre choix, apprenez à représenter graphiquement l’évolution de la tension uC(t) au cours du temps. Voir la représentation graphique : Diapositive suivante : Clic

On constate que uC(t) croit progressivement au cours du temps On constate que uC(t) croit progressivement au cours du temps. On dit que le condensateur se charge. Cette croissance est de moins en moins rapide. L’asymptote à la courbe uC(t) est la droite d’équation uC(t)=5,0V. Quand uC(t)=5,0V, le condensateur est chargé complètement. Diapositive suivante : Clic