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 W₀ 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 ?