Qu'est-ce qu'un dipôle électrique ?
Un composant électrique avec deux bornes.
Qu'est-ce qu'un conducteur ohmique ?
Un dipôle avec une résistance R en ohms.
Quelle est la formule de la loi d’Ohm pour un conducteur ohmique ?
u_R = R·i.
De quoi est constitué un condensateur ?
Deux surfaces conductrices séparées par un diélectrique.
Comment s'appellent les surfaces conductrices d'un condensateur ?
Les armatures.
Quel est le rôle du diélectrique dans un condensateur ?
Il sépare les armatures et isole.
Qu'est-ce que la charge q d'un condensateur ?
La quantité d'électricité portée par l'armature positive A.
Quelle relation lie l'intensité du courant i(t) et la charge q ?
i(t) est la dérivée de q par rapport au temps.
Comment s'exprime la charge q pour un courant constant I ?
q est égale à I multiplié par t.
Comment définit-on la capacité C d'un condensateur ?
C est le rapport entre I et le coefficient directeur k de u_AB en fonction du temps.
Quelle est la relation entre charge q, capacité C et tension u_AB ?
q est égale à C multiplié par u_AB.
Quelle est l'unité SI de la capacité d'un condensateur ?
Le farad (F).
Qu'est-ce qu'un dipôle RC ?
Une association en série d'un condensateur C et d'un conducteur ohmique R.
Comment se définit un échelon montant ?
Un signal valant 0 pour t<0 et E pour t≥0.
Quelle est l'équation différentielle en tension lors de la charge par un échelon montant ?
RC·du_C/dt + u_C = E.
Quelle est l'équation différentielle de la charge q dans un dipôle RC ?
RC·dq/dt + q = C·E.
Que se passe-t-il à t=0 après fermeture de l'interrupteur dans un dipôle RC ?
La tension passe brutalement de 0 à E.
Que fait le condensateur après la fermeture de l'interrupteur à t=0 ?
Il se charge.
Quelle est la formule de la tension aux bornes du condensateur pendant la charge ?
u_C(t) = E·(1 − e^(−t/τ)).
Qu'est-ce que le régime transitoire dans un circuit RC ?
La phase où la tension u_C varie avant d'atteindre sa valeur finale.
Comment se calcule la constante de temps τ d'un dipôle RC ?
τ = R·C.
Quelle est l'unité de la constante de temps τ ?
La seconde.
Quelle est la valeur de la tension u_C à t = τ pendant la charge ?
u_C(τ) ≈ 0,63E.
Que représente graphiquement la constante de temps τ sur la courbe de charge ?
L'abscisse où la tangente en t=0 coupe l'asymptote u_C=E.
Quelle est la formule du courant de charge i(t) dans un circuit RC ?
i(t) = (E/R)·e^(−t/τ).
Qu'est-ce qu'un échelon descendant en signal ?
Un signal valant E pour t < 0 et 0 pour t ≥ 0.
Quelle est l'équation différentielle en tension lors de la décharge ?
RC·du_C/dt + u_C = 0.
Quelle est l'équation différentielle de la décharge en fonction de la charge q ?
RC·dq/dt + q = 0.
Comment s'exprime la tension aux bornes du condensateur pendant la décharge ?
u_C(t) = E·e^(−t/τ).
Quelle est la valeur de la tension du condensateur à t = τ pendant la décharge ?
u_C(τ) = E·e^−1 ≈ 0,37E.
Quelle est l'expression du courant de décharge i(t) ?
i(t) = −(E/R)·e^(−t/τ).
Que peut faire un condensateur chargé ultérieurement ?
Il peut restituer son énergie électrique.
Quelle est la formule de l'énergie électrique emmagasinée par un condensateur ?
E_e(t) = 1/2·C·u_C²(t).
Comment s'exprime la puissance électrique reçue par un condensateur ?
P_e = u_C·i = C·u_C·du_C/dt.
En quelles unités s'expriment E_e, C et u_C ?
E_e en joules, C en farads, u_C en volts.
Quelle est l'énergie emmagasinée en régime permanent quand u_C = E ?
E_e = 1/2·C·E².
Quelle charge portent les condensateurs en série ?
Ils portent la même charge q.
Comment se combinent les tensions aux bornes des condensateurs en série ?
Les tensions s’additionnent.
Quelle formule relie la capacité équivalente de deux condensateurs en série ?
1/C_e = 1/C_1 + 1/C_2.
Quelle formule générale donne la capacité équivalente de n condensateurs en série ?
1/C_e = Σ(1/C_i) de i=1 à n.
Quel avantage offre l’association en série de condensateurs ?
Elle permet de diminuer la capacité.
Pourquoi utilise-t-on une association en série pour appliquer une grande tension ?
Pour supporter une tension plus grande qu’un seul condensateur ne pourrait.
Quelle tension ont les condensateurs en association parallèle ?
Ils ont la même tension U_AB.
Comment se combinent les charges des condensateurs en parallèle ?
Leurs charges s’additionnent.
Quelle est la formule de la capacité équivalente pour deux condensateurs en parallèle ?
C_e = C_1 + C_2.
Quelle formule donne la capacité équivalente pour n condensateurs en parallèle ?
C_e = ΣC_i, i de 1 à n.
Que permet d’augmenter une association de condensateurs en parallèle ?
Elle permet d’augmenter la capacité.
Quel avantage offre une association en parallèle en termes de charge et tension ?
Elle permet d’obtenir une grande charge sous faible tension.
Teste tes connaissances avec un QCM de 23 questions sur Dipôle RC et condensateurs.
1. Un conducteur ohmique est-il caractérisé par une résistance exprimée en ohms (Ω) ?
2. Quelle relation relie la tension u_R et l’intensité i d’un conducteur ohmique de résistance R ?
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