CHARGE ET DECHARGE
D’UN CONDENSATEUR
DANS UN CIRCUIT RESISTIF

I - Montage et réglage préliminaire à réaliser :

1. Réaliser le montage suivant :

2. Faire figurer sur le schéma ci-dessus les connexions à l'oscilloscope à réaliser pour visualiser :

3. Régler le générateur de signaux pour qu'il délivre une tension en créneaux 0 V - 10 V et de fréquence 60 Hz. Donner à R la valeur 1000 W .

4. Etaler l'oscillogramme obtenu sur l'écran de l'oscilloscope de façon à ne visualiser qu'une portion de courbe correspondant à une période.

5. Relever les oscillogrammes obtenus et marquer sur ces oscillogrammes l'intervalle de temps correspondant à la charge du condensateur et celui correspondant à sa décharge.

6. CONCLUSION : rédiger la conclusion ci-dessous. Cette conclusion sera constituée par les réponses aux questions suivantes :

II - Etude de la variation des durées de charge et de décharge d'un condensateur en fonction de la résistance du circuit et de la capacité du condensateur :

1. A partir des oscillogrammes obtenus ci-dessus sur l'écran de l'oscilloscope, trouver, en utilisant la base de temps, la durée de la charge tc et la durée de la décharge td du condensateur (attention au bouton de décalibrage de la base de temps : si la base temps est décalibrée la mesure est impossible).

Comparer tc et td.

2. En maintenant C constant (1 m F), augmenter la valeur de R en lui donnant successivement les valeurs : 1200 W ; 1400 W ; 1600 W ; 1800 W ; 2000 W . Compléter les deux premières colonnes du tableau suivant :

Valeurs de R

Valeurs de tC = td

5 RC

     
     
     
     
     

Constatation ?

3. En maintenant R constant (1000 W ), augmenter C en lui donnant les valeurs : 2 m F ; 3 m F (boite AOIP) ou valeurs normalisées.

Valeurs de C

Valeurs de tC = td

5 RC

     
     
     
     
     

Constatation ?

4. Compléter la troisième colonne de chacun des tableaux ci-dessus et comparer les valeurs trouvées expérimentalement dans la deuxième colonne pour tC et pour td avec les valeurs de l'expression 5 RC.

Constatation ?

III - Définition de la constante de temps d’un circuit RC :

On appelle constante de temps d'un circuit RC le produit RC. On le désigne par la lettre grecque t .

t = RC

t en secondes si R en W et C en F.

La durée de la charge et de la décharge d'un condensateur varie dans le même sens que t .

IV - Equation des courbes de charge et de décharge d'un condensateur :

uC = E x (1 - exp(-t/RC))

ud = E x exp(-t/RC)

V - Résumé :

Matériel nécessaire :

 


Académie de Poitiers
Courrier électronique : alain.drouglazet
Dernière mise à jour : 05/03/99