Circuits RC en courant continu

(noms des co-équipières et co-équipiers)
Électricité et magnétisme
203-NYB-05
Laboratoire no2
Circuits RC en courant continu
Travail présenté à
M. Richard FRADETTE
Cégep de Saint-Jérôme
Centre collégial de Mont-Laurier
(date de remise)

Laboratoire no2
Circuits RC en courant continu
1 - BUTS
Étudier la courbe de charge et de décharge d'un condensateur. Comparer la constante de temps mesurée
avec sa valeur théorique.
2 - MATÉRIEL
- 1 source d'alimentation c.c. (0 - 50 V)
- 1 résistances de 270 k
- 1 résistances de 470 k
- 1 condensateur de 10 F
- 1 condensateur de 50 F
- 1 multimètre
- 1 commutateur
- fils conducteurs rouges et noirs
- 1 montre
3- SCHÉMA
C
R
A
R
E
B
C
4 - MÉTHODE EMPLOYÉE
4-a) - Méthode de mesure
Un circuit RC composé d'une résistance et d'un condensateur en série a été utilisée afin d'effectuer des
mesures de tension aux bornes du condensateur.
Lorsque le condensateur s'est rempli de 95% de la valeur finale ou s'est vidé à 5% de la valeur initiale, le
temps écoulé est le triple de la constante de temps. Ce temps a donc été mesuré pour le circuit RC avec les
valeurs R=470 k, C=10 F (1re partie) et avec les valeurs R=270 k, C=50 F (2e partie). La constante de
temps ainsi déterminée est vérifiée avec la valeur théorique.

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La courbe de charge (3e partie) et de décharge (4e partie) sont effectuées pour des circuits RC avec les
valeurs R=740 k et C=60 F. La tension est mesurée une douzaine de fois à intervalles réguliers pendant
que le condensateur se charge (3e partie) ou se décharge (4e partie).
4-b) - Méthode d'analyse
Les constantes de temps expérimentale sont obtenues à partir du tiers du temps pour la charge à 95% de la
valeur finale ou pour la décharge à 5% de la valeur maximale; soit
3
t
3
t5%95%  expexp et
où exp est la constante de temps expérimentale (en s),
t95% est le temps écoulé pour qu'un condensateur se charge à 95% de sa valeur finale
et t5% écoulé pour qu'un condensateur se décharge à 5% de sa valeur initiale.
La valeur moyenne de plusieurs essais est retenue pour comparer la valeur expérimentale avec la valeur
théorique. Dans tous les cas, la constante de temps théorique se calcule avec
CR =
théo 
où théo est la constante de temps théorique (en s),
R est la résistance (en )
et C est la capacité (en F).
Dans la 3e et 4e partie, les tensions expérimentales interpolées à , 2, 4 et 5 sont comparées avec les
tensions théoriques obtenues à partir de
RCt
e1VV(t) /
0
Dans la 4e partie, les tensions expérimentales interpolées à , 2, 4 et 5 sont comparées avec les tensions
théoriques obtenues à partir de
/t eVV(t) 0
où V(t) est la tension aux bornes du condensateur (en V),
V0 est la tension finale aux bornes du condensateur après qu'il se soit complètement chargé
(en V),
t est le temps pendant lequel le condensateur se charge (en s),
R est la résistance (en )
et C est la capacité du condensateur (en F).

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5 - DÉROULEMENT DE L'EXPÉRIENCE

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6 - RÉSULTATS
6-a) - Tableaux des données
Tableau 1 : Détermination de la constante de temps (1re partie)
R
C
t95%
t5%
exp.
théo.
essai
k
F
s
s
s
s
± ___
± ___
± ___
± ___
± ___
± ___
#1
#2
#3
470
470
470
10
10
10
---
---
---
---
---
---
Moyenne
Tableau 2 : Détermination de la constante de temps (2e partie)
R
C
t95%
t5%
exp.
théo.
essai
k
F
s
s
s
s
± ___
± ___
± ___
± ___
± ___
± ___
#1
#2
#3
270
270
270
50
50
50
---
---
---
---
---
---
Moyenne