TP Physique N° 06

Charge d'un

condensateur.

Enoncé.

 

   

Correction

I - Présentation du condensateur.
II - Charge d’un condensateur par un courant d’intensité constante.

 

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Programme 2012 :

Programme 2012 : Physique et Chimie

Matériel : condensateur 1000 μF, condensateur 2200 μF,

conducteur ohmique 2,2 kΩ, interrupteur inverseur, plaque de connexions,

générateur de tension, générateur de courant, multimètres, fils.

 

 

I- Présentation du condensateur.

 

1)- Définition.

 

2)- Le condensateur : un dipôle qui stocke des charges électriques.

 

a)-     Expérience 1.

-  Dispositif expérimental :

-  Observation et interprétation.

 

b)-     Expérience 2.

-  Dispositif expérimental.

-  Observation et interprétation.

II- Charge d’un condensateur par un courant d’intensité constante.

 

1)- But :

Étudier l’évolution en fonction du temps de la tension uAB à ses bornes lors de la charge à intensité constante I0

Déterminer la valeur de la capacité C d’un condensateur.

 

2)- Montage :

Manipulationréaliser le montage suivant. Le faire vérifier.

Attention, on utilise un condensateur électrochimique.

Il est polarisé. Il faut respecter les polarités.

 

 

-  Le générateur de courant délivre une intensité constante I0.

-  Attention : le condensateur est polarisé.

 

ManipulationRégler l’intensité du courant à l’aide du potentiomètre à I0 200 μA.

3)- Mesures.

-  Dans un premier temps, estimer la durée de la charge Δt avec le chronomètre.

-  Dans un deuxième temps, décharger le condensateur, puis :

-  Charger le condensateur et relever la valeur de la tension u AB toutes les x secondes afin de faire une douzaine de mesures.

uAB

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-  Noter la valeur de I0 lors de la charge.

4)- Exploitation des mesures.

-  Sachant qu’à courant constant, la charge Q du condensateur pendant la durée Δt est donnée par la relation : Q = I0 . Δt

-  Représenter graphiquement : Q = f (uAB).

-  Commenter la courbe obtenue. Rechercher le coefficient directeur de la droite moyenne et donner son unité.

 

5)- Capacité d‘un condensateur.

-  Le coefficient directeur de la droite moyenne est une grandeur caractéristique du condensateur : c’est la capacité du condensateur, notée C

-  Elle s’exprime en farad de symbole F.

-  Le constructeur annonce une valeur pour C = 2200 μF. La valeur trouvée est-elle cohérente ? Justifier.

 

6)- Si le temps le permet.

-  Tracer la courbe uAB = f (t). Commenter la courbe obtenue.