📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Relation charge-intensité : $i = \frac{dq}{dt}$
- Relation condensateur : $q = C \cdot u_C$
- Loi d'Ohm : $u_R = R \cdot i$
- Additivité des tensions : $E = u_R + u_C$
- Équation différentielle (charge) : $\frac{du_C}{dt} + \frac{1}{RC}u_C = \frac{E}{RC}$
- Constante de temps : $\tau = RC$
- Solution : $u_C(t) = E(1 - e^{-t/\tau})$
Méthodes à maîtriser
- Établir l'équation différentielle en utilisant la loi d'additivité des tensions.
- Vérifier une solution proposée par dérivation et substitution.
- Déterminer $\tau$ graphiquement par la tangente à l'origine ou par $u_C(\tau) \approx 0,63E$.
- Calculer l'énergie emmagasinée : $E_e = \frac{1}{2} C u_C^2$.
Exemples corrigés
- Calcul de $\tau$ : Si $R=100,\Omega$ et $C=10,\mu F$, alors $\tau = 100 \times 10 \times 10^{-6} = 10^{-3},s = 1,ms$.
- Énergie : Pour $u_C = 5V$ et $C=100,\mu F$, $E_e = 0,5 \times 100 \times 10^{-6} \times 25 = 1,25 \times 10^{-3},J$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir les unités (ex: $\mu F$ en $F$).
- Confondre le sens du courant $i$ et le signe de la charge $q$ lors de la décharge.
- Penser que le régime permanent est atteint instantanément (il faut $5\tau$).