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Physique T
le
S
ÉVOLUTION DES SYSTÈMES ÉLECTRIQUES
22
Un condensateur est constitué de deux surfaces conductrices métalliques
appelées armatures. Elles sont séparées par un isolant dont l’épaisseur est
constante.
On réalise le montage de la figure 2. À la fermeture du circuit, un courant
très bref circule dans le circuit puis s’annule. Le passage d’un courant est
insolite et bref, car le circuit est « coupé » par un isolant au sein du conden-
sateur. En fait, l’armature
A
du condensateur a pris une charge +
q
et
l’armature
B
une charge –
q
.
Le sens conventionnel du courant électrique est indiqué aux figures 2 et
3 par une flèche L’intensité moyenne
I
moy
qui passe en un point
donné du circuit est donc :
L’intensité instantanée
i
au point
M
est alors :
Le condensateur
COURS
Principe de fonctionnement
Relation entre
q
et
i
I
moy
intensité moyenne passant en un point
M
, en ampère (A).
q
charge électrique passant en
M
, en coulomb (C).
t
durée du passage de la charge ∆
q
(s).
Fig. 1 – Symbole du condensateur
E
S
RC
AB
i
A
+–
+
+
+
+
Fig. 2
M
i
0().
I
moy
D
q
D
t
-------=
i
lim
t
0()
I
moy.=
© Bordas
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ÉVOLUTION DES SYSTÈMES ÉLECTRIQUES
Physique T
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S
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On utilise également les notations mathématiques suivantes :
ou encore (1)
D’après la relation précédente et la relation (1), on remarque que l’on
obtient
Un condensateur est chargé par l'intermédiaire d’un courant électrique
continu. L’intensité de celui-ci est alors .
Au cours de cette charge, on constate que la tension aux bornes du conden-
sateur augmente de 12,4 V à chaque seconde écoulée. Calculer la capacité
C
du condensateur.
La capacité d’un condensateur est donnée par la relation .
En dérivant cette expression par rapport au temps, on obtient :
ou encore
La capacité du condensateur est donc :
; ;
Capacité d’un condensateur
(fig. 3)
q
charge du condensateur (C).
C
capacité du condensateur, en farad (F).
u
tension aux bornes du condensateur (V).
EXERCICE
Énoncé
Résolution
i
d
q
d
t
-------
q
˙
==
it
() d
qt
()
d
t
--------------
q
˙
==
q–q
u
ii
Fig. 3
qCu
=
iC
d
u
d
t
------- .
=
i
2,54 mA=
qCu
=
d
q
d
t
-------
C
d
u
d
t
-------
=
iC
d
u
d
t
------- .
=
Ci
d
t
d
u
-------
=
C
2,54 10 31
12,4
----------
××=
C
2,05 10 4 F.×=
© Bordas
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