CONDENSATEUR ET DIPÔLE RC

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1 CONDENSATEUR ET DIPÔLE RC

2 Condensateur Un condensateur est constitué de deux armatures métalliques A et B séparées par un isolant. Il permet d’emmagasiner des charges qui peuvent être utiliser plus tard. Il est caractérisé par sa capacité C en Farad (F).

3 DIPÔLE RC On associe en série un condensateur de capacité C et un conducteur ohmique de résistance R. L'ensemble constitue un dipôle RC. On étudie la charge (réciproquement la décharge) du condensateur lorsque la tension aux bornes du dipôle RC augmente (diminue) brusquement de à la valeur E (de la valeur E à 0). On dit que le dipôle RC est soumis à un échelon de tension.

4 Charge et décharge Lorsqu’on relie l’interrupteur K à P le condensateur se charge en fonction du temps. Pendant le régime transitoire, la tension uAB croît. Quand le régime permanent est atteint, la tension uAB est constante et l’intensité du courant est nulle. La constante de temps t d’un dipôle RC est le temps pour lequel la tangente à l’origine coupe l’asymptote horizontale. Elle caractérise la rapidité de la charge. On montrera plus loin que Τ = RC Lorsqu’on relie l’interrupteur K à D le condensateur, initialement chargé, se décharge à travers la résistance en fonction du temps. Pendant le régime transitoire, la tension uAB décroît. Quand le régime permanent est atteint (au bout de 4 ou 5 Τ), la tension uAB devient quasi constante (nulle) et l’intensité du courant est, alors, quasi nulle (iAB = C duAB / dt). La constante de temps t d’un dipôle RC est le temps pour lequel la tangente à la date t = 0 coupe l’asymptote horizontale UAB = 0. Elle caractérise la rapidité de la décharge. On montrera plus loin que Τ = RC

5 Choix des composants Nous avons choisi une résistance de 10Ω et un condensateur de 1F. Nous avons donc un Τ égal à 10s (Τ=RC=10x1=10s). Le condensateur étant chargé à 5Τ, il sera complètement chargée en 50s