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les signaux carrés sont la tension du générateur.
Les ailerons de requin, la tension du condensateur. Ce signal a été abaissé par la commande Ypos : sa ligne de base est trois divisions en dessous du milieu de l'écran !!!
A l'aide d'un générateur de courant en créneaux: on peut utiliser un oscillo classique. L'inconvénient c'est de ne pas conserver la courbe sur le papier.
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On charge un condensateur à travers une résistance qui freine le transfert d'électrons. E = R.i + UC or UC = q / C et i = dq / dt pour la charge
l'équation différentielle est E = R.dq/dt + q/C . La solution est du type ............. q = Q.(1-e(tt)) . D'autre part i = dq/dt à tout instant . Les conditions initiales déterminent Q et tau.
à t=0 q=0 car le condensateur est déchargé: e(0) = 1 ; i = -Q.t.e(0) = E/R (équation 1)
à t= ¥ , e-¥ = 0 donc Q = C.E . L'équation 1 donne: -C.E.t = E/R donc t = -1/(R.C)
Alors q = Q.(1-e(-t/(RC))) avec Q = C.E ; Alors Uc = q/C donc Uc = E.(1-e(-t/(R.C))) ; Et i = (E/R).e(-t/(R.C))
La constante de temps R.C est la grandeur fondamentale de ce circuit. Son unité est la seconde.
Lorsque t = R.C , alors q = E/C . (1-e(-1)) = 0,632E/C ; Uc = E.0,632 ...
Lorsqu'on a bien choisi C et R, on peut disposer d'une constante de temps énorme et faire les mesures au chronomètre. L'établissement de la courbe de charge se fait à la main ce qui est très supérieur à la courbe faite par l'ordinateur sans intervention de l'apprenant.
Les relevés de tension aux bornes du condensateur se font au chronomètre, toutes les 15 secondes...
Avec des valeurs adaptées (RC < 1 s) , on utilise un oscilloscope :
