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TP Physique N° 06 |
Charge d'un condensateur. Enoncé. |
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I - Présentation du condensateur. II - Charge d’un condensateur par un courant d’intensité constante. |
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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 :
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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 :
réaliser
le montage suivant. Le faire vérifier.
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Il est polarisé. Il faut respecter les polarités. |
- Le générateur de courant délivre une intensité constante I0.
- Attention : le condensateur est polarisé.
Régler 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 uAB toutes les x secondes afin de faire une douzaine de mesures.
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uAB |
0 |
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t |
0 |
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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.
Attention, on
utilise un condensateur électrochimique.