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Dans le TP précédent nous avons étudié la charge, à courant constant, d'un condensateur. Au cours de ce TP nous étudierons la charge et la décharge d'un condensateur à travers une résistance et sous une tension constante.
Les schémas représentant la charge et la décharge
sont les suivants:
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1- Etude théorique
La résolution de ces équations différentielles conduit aux expressions de Uc(t) suivantes:
Charge d'un condensateur:
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Dans les deux expressions ci-dessus, exp désigne la fonction
exponentielle. La constante t est appelée
constante de temps du circuit "RC". L'expression de t
est: t =RC
La représentation de Uc(t) en fonction du temps est:
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Lorsque la tension Uc ne varie presque plus on dit que le condensateur est chargé ou déchargé.
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1- Dessinez sur votre feuille les branchements de l'oscilloscope qui permettent de visualiser la tension Uc et une image du courant i.
2- Dessinez sur un oscillogramme la tension Uc et le courant i (Représentez
une charge et une décharge).
Choisissez correctement la fréquence du générateur
pour que le condensateur ait le temps de se charger.
3- Que pouvez-vous dire de la continuité (au sens mathématique du terme) de Uc(t) et i(t).
4- Vous allez dessinez, sur un autre oscillogramme, la tension Uc lors
d'une charge seule. Afin que ce dessin remplisse tout l'oscillogramme vous
pouvez éventuellement modifier la fréquence du GBF.
N.B.: il est important d'avoir un grand dessin pour pouvoir
faire des mesures le plus précisément possible.
5- Pour la charge du condensateur, tracez la tangente à l'origine puis "l'asymptote à l'infini". En déduire la constante de temps du circuit. Cette valeur est-elle proche de RC?
6- Maintenant que vous avez déterminé expérimentalement la constante de temps t du circuit, calculez les quantités suivantes:
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