Exercice sur les condensateurs

[invite79946740]

Bonjour bonjour!
Je me suis enfin décidée à m'inscrire sur le forum après être de nombreuses fois tombée dessus lors de mes recherches en physique, chimie bio... Donc, je vous dis merci, vous m'avez déjà beaucoup aidée ces derniers temps
Voilà, j'aurais une petite question à propos d'un exercice qui m'est proposé sur les condensateurs:

Un condensateur de 1µF est chargé sous 100V et un condensateur de 2µF chargé sous 200V. Si on relie les armatures positives, que vaut la différence de potentiel commune aux deux condensateurs? (Réponse: 166.67V)

Bon, je ne sais pas grand chose des condensateurs mais je me dis que je vais utiliser C=Q/V. J'ai calculé la capacité totale: 0.66667 µF puis je ne sais pas trop quoi faire en fait. Je comprends mal ce qu'il se passe au niveau des charges parce que je ne comprends tout simplement pas les conséquences de relier les deux armatures positives... Désolée pour mon manque d'esprit physique, ce n'est pas trop mon truc...

Merci!
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[calculair]

bonjour,

La capacité totale ne sera pas plus petite, mais plus grande......car les armatures sont mises en parallèles...

Il faut en effet raisonner au niveau des charges. Celles- ci se conservent

Ton premier condensateur a emmagasiné une charge de Q1 = C1 V1 coulomb

Le 2° condensateur a emmagasiné une charge Q2 = C2 V2 coulomb

Quand tu relis les armatures des 2 condensateurs armatures positives avec les armatures positives, les armatures negatives avec les amatures negatives.

La conditions imposés par les connections est que les 2 condensateurs ont la même tension aux bornes des armatures
Les charges positives se repartissent sur les armatures pour que les tensions aux bornes des 2 condensateurs soit la même
Chaque condensateur a la charge C1 V pour le premier et C2 V pour le second
de plus on a C1 V + C2 V = Q1 + Q2.


Maintenant et c'est plus subtil, si on relie l' armature positive du 1° condensateur avec l'armature negative du 2° condensateur
et l'armature negative du 1° condensateur avec l'armature positive du 2° condensateur ?

Le raisonnement est un peu plus délicat, mais interessant.....la tension aux bornes des condensateurs sera differente.

[invite936c567e]

Bonjour

En reliant les deux armatures des condensateurs deux à deux, on provoque un transfert d'une partie des charges*, c'est-à-dire un passage temporaire de courant, du condensateur qui présentait la plus grande différence de potentiel (200V) vers celui qui présentait la plus petite (100V), jusqu'à obtenir l'équilibre électrique (166,67V dans les deux).

L'ensemble des charges présentes au départ se retrouvent globalement à l'arrivée. C'est un simple principe de vases communicants.

Tu as eu une bonne intuition. La formule C=Q/V peut également s'écrire V=C/Q et Q=C.V , et c'est en l'utilisant sous ces différentes formes que tu peux résoudre ce problème. Il te suffit de traduire ce que j'ai écrit en gras ci-dessus.

* considérées conventionnellement comme positives. Les électrons étant chargés négativement, le déplacement réel de ces particules s'effectue en fait dans le sens inverse. Mais pour éviter de devoir placer des signes négatifs dans toutes les formules, on oublie généralement qu'on a affaire à des électrons, et on se contente de traiter de charges et de courants positifs sans en préciser l'origine. Ainsi, quand on parle d'un courant positif circulant de A vers B, on passe sous silence qu'il est très certainement causé par des électrons se déplaçant globalement de B vers A.

[invite79946740]

Merci beaucoup pour ces réponses, ça me paraît très clair!

De plus, je me suis souvent demandée pourquoi on inversait conventionnellement le sens réel du courant...

Ca m'intéresse de savoir ce qu'il se passerait si on relie les armatures positives aux négatives. Que se passera-t-il avec les charges?

Et si on avait mis ces deux condensateurs en série après les avoir chargés, que ce passerait-il? Il faudra alors considérer que les charges sont identiques dans les deux condensateurs et que les tensions sont différentes? Je ne sais pas si je m'exprime bien...

Comme je l'ai dit plus haut, je n'ai pas beaucoup d'esprit physique mais cela m'intéresse. Je suis en fait étudiante en chimie et je suis bien consciente de la proximité de ces deux matières sur pas mal de domaines. Cela me perturbe d'autant plus d'avoir une bonne compréhension en chimie et pas en physique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

Bonjour,

La cmie est aussi en partie la science des electrons periphèriques...


Dans le cas on relie les plaques + et - une partie des electrons viendront annuler les charges +.

Alors la conservation des charges sera algebrique, il fazut faire un bilan des + et des -

Pour ce qui concerne la mise en serie des condensateur, il n'y a pas circulation des charges, mais les potentiels s'acjoutent .

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le sens du curant ainsi que le signe des charges a été décidé par Franklin (celui du paratonnerre) bien avant que l'on sache ce qu'était l'électricité ou que les électrons existaient.

Que les armatures soient positives ou négatives ne change pas le phénomène. Des charges vont circuler de l'armature plus positive vers celle moins positive, jusqu'à ce que les deux tensions soient identiques. Et "plus positive" veut dire aussi "moins négative".

Si vous mettez les deux condensateurs en série, rien ne se passera car le circuit est ouvert. Pas de courant et les tensions inchangées. La tension aux bornes des deux condensateurs sera la somme des deux tensions, en tenant compte des signes.
Au revoir.

[invite79946740]

Merci à tous pour toutes ces réponses!