I- Charge du
condensateur sous tension constante.
1)- But.
Observer l’évolution de la tension aux bornes d’un condensateur chargé
par un générateur de tension
en série avec une résistance
R.
Évaluer expérimentalement
la constante de temps
τ
du circuit R.C.
Observer
l’évolution de l’intensité i
du courant lors de la charge et de la décharge du condensateur.

2)- Montage.
Indiquer les branchements nécessaires à la visualisation de la variation
de la tension aux bornes du condensateur en fonction du temps.
-
Branchements :

1)- Étude de u
BM = f (t).
a)-
Quel est le document qui représente les
variations de la tension u
BM
en fonction du temps ?
b)-
Nommer les deux phases de la charge ou de
la décharge du condensateur.
c)-
Quelle est l’ordonnée de l’asymptote
horizontale à la courbe représentant la charge du condensateur ?
d)-
Interpréter le résultat et en déduire la
valeur de la tension aux bornes du condensateur lorsqu’il est chargé.
e)-
Déterminer l’expression littérale de
. Tracer la tangente à l’origine à la courbe.
Donner les coordonnées du point M, point d’intersection de la
tangente à l’origine à la courbe et de l’asymptote horizontale à la
courbe.
En déduire la valeur de la constante de temps
t du circuit R.C.

f)-
Calculer la valeur de la capacité
C
du condensateur sachant que la résistance R = 500 Ω. La comparer
avec celle donnée par le constructeur (C = 2200 μF).
2)- Étude de
q
B
= f (t).
a)-
Quel est le document qui représente les
variations de la charge
q
B
en fonction du temps ?
b)-
Déterminer la valeur de la charge
maximale Q max emmagasinée par le condensateur.
c)-
Calculer la durée au bout de laquelle le
condensateur est chargé à 63 % de sa valeur maximale. Comparer cette
durée à la constante de temps
t.
d)-
Déterminer la charge du condensateur au
bout de la durée
Δt = 5 τ.
e)-
Exprimer
Q
en fonction de la charge maximale Q max. Conclusion.
f)-
Calculer l’énergie W
0 emmagasinée par le condensateur lorsqu’il est
chargé.
3)-
Étude de i = h (t).
a)-
Quel est le document représentant les
variations de l’intensité du courant dans le circuit en fonction du
temps ?
b)-
Comment varie la valeur de l’intensité du
courant lors de la charge du condensateur ?
Quelle est la valeur de
l’intensité dans le circuit lorsque le condensateur est chargé ?
c)-
Exprimer en fonction de la charge
q
B
de l’armature du condensateur reliée au point
B
l’intensité
i
dans le circuit et la tension
u
BM
aux bornes du condensateur. En déduire l’expression de
i
en fonction de
u
BM.
4)-
Étude de q
B = f (u
BM).
a)-
Quel est le document représentant les
variations de q
B
en fonction de u
BM ?
b)-
En déduire une relation simple entre ces
deux grandeurs. Que représente le coefficient directeur de la droite
obtenue ?
Calculer sa valeur. Quelle est son unité ? Que représente
cette grandeur ?




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