charge et décharge d` un condensateur

TP6 P7
CHARGE ET DÉCHARGE D’UN CONDENSATEUR À
TRAVERS UNE RÉSISTANCE
I) BUT DE LA MANIPULATION
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Étudier, au cours de la charge puis de la décharge d’un condensateur, l’évolution de la tension uc à ses bornes
Étudier, au cours de la charge puis de la décharge d’un condensateur, l’évolution de l’intensité i dans le circuit.
Mesurer la constante de temps  du dipôle RC.
Vérifier l’influence des paramètres expérimentaux sur la valeur de .
E
II) MONTAGE
On réalise le montage ci-contre, en utilisant R=47kΩ et C=1000µF
 Que se passe-t-il lorsque le commutateur est dans la
position (1) ? …………………………………………………………………………..
 Que se passe-t-il lorsque le commutateur est dans la
position (2) ? ……………………………………………………………………………
 Avec un voltmètre, mesurer uG = E = fem du générateur : uG = …...
+
–
-i
uR
V
(1)
K
(2)
uC
III) COURBES uC =f(t) À LA CHARGE ET À LA DÉCHARGE ; CONSTANTE DE TEMPS 
III.1) Charge du condensateur
/!\ respecter la polarité du condensateur /!\
a) Après avoir branché un voltmètre aux bornes du condensateur, placer le commutateur en position (2) puis
s’assurer que le condensateur est bien déchargé. (on doit mesurer u C =0V)
b) Mettre alors le commutateur en position (1) en déclenchant simultanément le chronomètre.
c) Relever au vol les valeurs de uC au cours de la charge : compléter la deuxième ligne du 1er tableau.
III.2) Décharge du condensateur
a) Remettre le chronomètre à zéro.
b) Mettre le commutateur en position (2) en déclenchant simultanément le chronomètre.
c) Relever au vol les valeurs de uC au cours de la décharge : compléter la deuxième ligne du 2ème tableau.
III.3) courbes uC = f (t) à la charge et à la décharge
a) Tracer les courbes uC = f (t) pour la charge et la décharge sur papier millimétré.
b) Constante de temps  :
Pour caractériser la durée de charge ou de décharge d’un condensateur, on utilise une grandeur appelée constante
de temps, notée , exprimée en seconde.
Lors de la charge du condensateur,  correspond à la durée nécessaire pour que la tension u c atteigne 63 % de sa
valeur maximale soit uC() = 0,63.uCmax.
Lors de la décharge du condensateur,  correspond à la durée nécessaire pour que la tension uc atteigne 37 % de
sa valeur maximale soit uC() = 0,37.uCmax.
Quelle est la valeur de la constante de temps  à la charge ? …………………………………………………………..
Quelle est la valeur de la constante de temps  à la décharge ? …………………………………………………………..
c) Vérifier sur les courbes que la fin de la charge et de la décharge se situe à t  5 
d) Tracer les tangentes à l’origine pour les deux courbes : que remarque-t-on ? …………………………………………………………..
IV) INTENSITÉ DU COURANT
IV.1) Pendant la charge du condensateur
a) Quelle est la relation entre uR (tension aux bornes du conducteur ohmique de résistance R), R et i C (intensité du
courant dans le circuit lors de la charge) ?
b) Calculer alors les valeurs de l’intensité ich au cours de la charge et compléter la troisième ligne du 1er tableau.
c) Tracer la courbe ich = f (t).
IV.2) Pendant la décharge du condensateur
Faire le même travail que précédemment pour l’intensité id du courant qui circule dans le circuit lors de décharge
du condensateur.
V) INFLUENCE DE R, de C et de E SUR LA VALEUR DE LA CONSTANTE DE TEMPS 
On étudie l’influence de différents facteurs sur la constante de temps  lors de la charge du condensateur.
Donner à R et C les valeurs indiquées dans le tableau suivant.
Mesurer dans chaque cas la valeur de  à l’aide du chronomètre et compléter le tableau suivant :
Générateur en
position « 12V »
Générateur en position « 6V »
valeur de la fem E
mesurée avec un voltmètre
…………….. V
…………….. V
…………….. V
…………….. V
valeur de R
47 k
47 k
4,7 k
47 k
valeur de C
1000 µF
100 µF
1000 µF
1000 µF
valeur de uCmax
valeur de 
(t =  lorsque uC = 0,63.uC max)
imax
a) De quels facteurs dépend la constante de temps  ? Justifier.
b) Les résultats précédents sont-ils les mêmes pour la décharge ?
d) Sur quelles grandeurs la fém. E du générateur influe-t-elle ?
t (s)
0
5
10
90
100
110
TABLEAUX DE MESURES :
Tableau 1 : charge du condensateur
15
20
25
30
35
40
45
50
60
70
80
200
220
240
280
50
60
70
80
200
220
240
280
uC (V)
ich (A)
t(s)
120
130
140
150
160
170
180
uC (V)
ich (A)
t (s)
0
5
10
90
100
110
Tableau 2 : décharge du condensateur
15
20
25
30
35
40
45
uC (V )
id (A)
t (s)
uC (V )
id (A)
120
130
140
150
160
170
180