condensateurs

[invite87a1ce41]

Bonjour,

j'ai deux questions qui se posent à moi, à l'orée de bac blanc

Je ne comprends pas, dans un circuit R-C comment il se fait que le temps de décharge d'un condensateur soit d'autant plus grand que la résistance, alors que c'est elle qui transforme l'énergie électrique en chaleur par effet Joule.

Ma prof a d'ailleurs mis sur ma copie que même sans résistance dans le circuit, le condensateur se déchargerait, ce que je ne comprend pas car je ne vois pas pourquoi. Peut que quand je disais "Le condensateur se décharge parce que le circuit possède une résistance" elle a compris "résistance" au sens de dipôle, et non de propriété physique ( les fils électriques ont aussi une résistance ). En gros : un condensateur dans un circuit supraconducteur, il se déchargerait quand même ?

merci de votre aide
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[invitea3fc981a]

Le boulot d'un condensateur, c'est d'emmagasiner une différence de charge entre ses deux pôles ; autrement dit, à une borne il y a un surplus d'électrons (borne -), et à l'autre il manque des électrons (borne +). Si tu relies les deux, immédiatement les électrons en trop seront attirés par la charge +, et alors ton condensateur se déchargera.

Une résistance, ça contrarie le passage des électrons ; plus la résistance est élevée, plus les électrons auront du mal à passer.

Donc, si tu mets une résistance dans ton circuit, le condensateur mettra plus de temps à se décharger...

C'est à peu près clair ?

[invite87a1ce41]

parfaitement, merci.

Mais alors ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi lorsqu'on introduit une bobine ( donc circuit R-L-C ), la tension du condo fait du ping pong

[BioBen]

Sans doute parce que la bobine peut aussi stocker de l'energie
La somme des energies stockées dans le condensateur et dans la bobine est constante au cours du temps (si l'on ne tient pas compte de l'effet Joule = amortissement des oscillations).
Enfin bon c'était y'a longtemps ca

a+
ben

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea3fc981a]

Houlà pour le coup de la bonine je suis comme Bioben : c'était il y a longtemps...

Si j'avais une explication à donner là dans l'immédiat, ce serait que le courant dans la bobine induit un champ magnétique, qui lui-même induit un courant en sens inverse du premier... du coup le courant devient oscillant et le condensateur se charge/décharge.

Mais cela reste à confirmer... Si quelqu'un de plus expert a une explication ? :confused:

[monnoliv]

A partir du moment où on admet (suite à des expériences et calculs) que la relation entre U et I dans un condensateur est I = C.dV/dt et de même dans une bobine V = L.dI/dt, il n'y a plus qu'à constater que lorsqu'on met ces deux éléments ensemble, on forme un circuit oscillant (eq. diff. du 2ème ordre linéaire) et ce, avec ou sans résistance en série.
A+

[PHENIXian]

Oui, ta prof joue un peu sur les mots... mais pôur faire simple si tu étudie la chagrge d'une capa par un générateur de tension E, en supposant que tes fils sont parfais tu accumules une certaine énergie. MAis en supposant que tes fils contiennent une résistance, meêm infime, l'énergie stockée est la moitiée de celle trouvée avec des fils parfaits.

Cela te montre pourquoi (tant qu'on arrive pas dans le domaine supra) on doit touours tenir compte d'une résistance, même minime, pour les fils... ce qui entraine une décharge ce la capa, meême sans vraie résistance...

Bon après je trouve que ta prof titille un peu....

[Jeanpaul]

Tout circuit a de la self, ne serait-ce que la boucle du circuit. Dire qu'on décharge dans une résistance pure est une approximation.
Si cette résistance devient faible, on ne peut plus négliger la self et la décharge oscille comme un circuit RLC. Si la résistance est totalement nulle (approximation !), la décharge oscillera sans fin.

[invite87a1ce41]

sans parler des relations mathématiques, ( cf monnoliv ) j'aimerai comprendre le phénomène physique qui fait qu'il y a des oscillations

[invite87a1ce41]

quelqu'un saurait-il svp ?

[mariposa]

Bonjour,

Je ne comprends pas, dans un circuit R-C comment il se fait que le temps de décharge d'un condensateur soit d'autant plus grand que la résistance, alors que c'est elle qui transforme l'énergie électrique en chaleur par effet Joule.

on peut prendre une image hydraulique.

Tu as un réservoir qui contient une quantité d'eau Q (équivalent à la charge Q du condensateur)
Tu fais un trou? L'eau s'écoulera d'autant moins vite a la vitesse V (équivalent du courant I) que le trou sera petit donc résistant ( la résistance R à l'écoulement.

La diférence dans le cas du condensateur est que lorsqu'il perd de la charge le potentiel aux bornes diminue et donc le courant qui s'écoule.

Dans tous les cas l'énergie initiale du condansateur 1/2 CV2 s'est tranformé en chaleur dans la résistance R.

Mariposa

[mariposa]

sans parler des relations mathématiques, ( cf monnoliv ) j'aimerai comprendre le phénomène physique qui fait qu'il y a des oscillations

Dans une balançoire sans frottements l'énergie potentielle (quand on est en haut) se transforme en energie cinetique (quand on est en bas) et apres çà recommence.

Pour le circuit oscillant il y a echange d'energie entre energie electrostatique (du condensateur) et energie electromagnetique (de la self).

Mariposa

[invite87a1ce41]

merci mariposa mais en fait, c'est ça que je ne comprend pas : "sans parler des relations mathématiques, ( cf monnoliv ) j'aimerai comprendre le phénomène physique qui fait qu'il y a des oscillations"

[mariposa]

merci mariposa mais en fait, c'est ça que je ne comprend pas : "sans parler des relations mathématiques, ( cf monnoliv ) j'aimerai comprendre le phénomène physique qui fait qu'il y a des oscillations"

J'ai du mal a comprendre ce que tu ne comprends pas. Je vais essayé de préciser:

Supposons que le condensateur chargé soit isolé. dans ce cas l'energie est "coincé" dans le condensateur. Lorque tu établis le contact l'energie s'ecoule vers la self. J'aurais pu commencer par la self et mettre le contact. voila pourquoi çà oscille!!

[invitea3fc981a]

Ben pour reprendre mon message précédent, puisque personne n'a hurlé au scandale j'imagine que la description n'est pas si éloignée de la vérité...

Tu mets un courant I₁ dans ton circuit RLC ; disons dans le sens des aiguilles d'une montre pour fixer les idées. Dans la bobine, cela va induire un champ magnétique , qui lui-même va induire un courant électrique I₂en sens inverse de I₁. Au bilan, le courant électrique va donc diminuer, induisant un champ magnétique dans l'autre sens que , ce qui va induire un courant électrique dans le sens de I₁...............

Il y a donc oscillation du courant électrique et, si on fait une mesure dans la bobine, oscillation du champ magnétique.

Si on laisse un tel circuit abandonné à lui-même, les oscillations vont finir par s'amortir.

[zoup1]

Ce qu'il est important de voir, c'est que la tension induite par la bobine est lié non pas au courant qui passe dans la bobine mais à sa variation...
Cela entraine un décalage entre ce qui se passe dans le condensateur et ce qui se passe dans la bobine et au final la façon dont se débrouille le système avec ce décalage c'est de d'osciller avec une fréquence d'oscillation telle que le décalage correspond à 1/4 de la période d'oscilation.