DOCUMENT-ELEVE
Activité : Charge et décharge d’un condensateur
Support
Texte :
L’un des composants électroniques les plus utilisés fréquemment dans les circuits est le
condensateur. C’est un composant électronique élémentaire constitué de deux armatures
conductrices séparées par un isolant. Il a la propriété de stocker des charges électriques et de
les restituer selon des cas spécifiques. Il se comporte donc comme générateur de tension et
aussi comme récepteur. Il est caractérisé par sa capacité noté souvent C qui s’exprime en
Farad (F). Source : Inédit
Consigne : Lisez attentivement le texte ci-dessus et exécutez les tâches qui te sont proposées
Tâches :
1- Dire ce qu’est un condensateur puis donner son symbole et l’unité de la grandeur qui
le caractérise.
2- Expliquer le mécanisme de charge d’un condensateur et faire un exemple de schéma
du circuit de charge d’un condensateur.
3- Expliquer le mécanisme de décharge d’un condensateur et faire un exemple de schéma
du circuit de décharge d’un condensateur
stratégie de travail :
Travail individuel :30 min Travail de groupe 60min Plénière 1h 15min
FICHE DE SYNTHESE
1) Un condensateur est un composant électronique constitué de deux armatures
conductrices séparé par un isolant polarisable, et qui permet de stocker de la charge
électrique. Il est caractérisé par sa capacité noté souvent C qui s’exprime en Farads (F).
Il est représenté par le symbole suivant :
2) Charge d’un condensateur
Pour charger un condensateur il suffit juste de l’alimenter par un générateur de tension
de restistance interne négligeable à traver une resistance de valeur R. Le condensateur
commence alors à stocker de la charge provenant du générateur jusqu’à se charger
completement et la tension à ses bornes est égale à la tension du générateur qui
l’alimente : C’est la charge du condensateur
Le schéma ci-dessous présente clairement le circuit de charge d’un condensateur :
Circuit de charge d’un condensateur
Pour un condensateur de capacité C=100µF (préalablement déchargé) alimenté par un
généteur de 10V à traver une resistance de valeur R=100Ω, la mesure de la tension au
borne du condensateur à des temps bien définis nous a permis de constater l’évolution
de la tension Uc en fonction du temps suivant la courbe ci-dessous :
Courbe de charge d’un condensateur
𝝉 est le temps caractéristique de charge d’un condensateur et est le temps au bout
duquel la tension aux borne du condensateur atteint 63% de sa valeur maximale. Il se
calcul par l’expression 𝝉=RC avec R la valeur de la résistance dans le circuit et C la
capacité du condensateur.
3) Décharge d’un condensateur
Pour décharger un condensateur préalablement chargé il suffit juste de remplacer par
un fil le générateur qui doit l’alimenter lors de la charge. Le condensateur commence
alors à restituer la charge qu’il avait stocker jusqu’à se décharger completement et la
tension à ses bornes devient nulle: C’est la décharge du condensateur
Le schéma ci-dessous présente clairement le circuit de charge d’un condensateur :
Circuit de décharge du condensateur
Pour un condensateur de capacité C=100µF (préalablement chargé par un générateur
de 10v) se déchargeant à traver une resistance de valeur R=100Ω, la mesure de la
tension au borne du condensateur à des temps bien définis nous a permis de constater
l’évolution de la tension Uc en fonction du temps suivant la courbe ci-dessous :
Courbe de charge d’un condensateur
Ici, 𝝉 est le temps caractéristique de décharge d’un condensateur et est le temps au
bout duquel la tension aux borne du condensateur atteint 37% de sa valeur maximale
EVALUATION FORMATIVE
CHARGE ET DECHARGE D’UN CONDENSATEUR
Soit les circuits représentés sur les figures suivantes
Tâches :
1- Câbler sur protoboard le circuit dans chaque cas de figure.
2- Relever les valeurs lues pour les mésures éffectuées dans chaque cas de figure et
dire le constat fait
3- En déduire une explication sur la charge et la décharge d’un condensateur dans un
circuit électronique
4- Vérifier par calcul la valeur de la tension aux bornes du condensateur
On prend E=
1
/
4
100%
