Détermination de la tension et du courant à partir d'un oscilloscope

[invite5fd2f776]

Bonjour,



Je suis devant ce problème là, et je sais pas comment je peux calculer la capacité électrique à partir des données indiqués dans les oscillations ?? (Je sais que la capacité est indiqué dans ce circuit, mais moi je veux déterminer ses valeurs en fonction du temps durant la charge et la décharge du condensateur).

Si je veux par exemple utiliser cette relation C = Q/U = I*delta(t)/U, est ce que je prend les valeur au même temps ou ça doit être avec les valeurs maximales ??

Je vous remercie d'avance pour votre aide.
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[albanxiii]

Bonjour,

Comme vous êtes en régime sinusoïdal, le plus simple est de passer par l'impédance complexe du dipôle RC.

Question cependant : que représentent les courbes ? Abscisse, ordonnées ? Échelles ? Unités ?

[invite5fd2f776]

Bonjour,

Comme vous êtes en régime sinusoïdal, le plus simple est de passer par l'impédance complexe du dipôle RC.

Question cependant : que représentent les courbes ? Abscisse, ordonnées ? Échelles ? Unités ?

Les courbes c'est la variation du courant et de la tension en fonction du temps.

Enfait je veux déterminer la capacité électrique juste avec les informations mentionnées sur l'image.

Mais si je veux avec l'impédance, est ce qu'on peut calculer la capacité avec chaque variation d'impédance dans le temps ?

Par exemple pour la réactance on a Xc = U/I, et d'après le graphe, j'ai dans l'instant t=4.58 us, I = 98.81 uA et U = 7.5 V.. Donc C = I/2pifU (Xc=1/2piC) Ça va me donner justement 1pF.

Mais quand je veux la calculer avec C = I.delta(t)/U ça me donne autre chose... Je sais pas si je commets une erreur pour le choix des paramètres pour la calculer ?

[b@z66]

Les courbes c'est la variation du courant et de la tension en fonction du temps.

Enfait je veux déterminer la capacité électrique juste avec les informations mentionnées sur l'image.

Mais si je veux avec l'impédance, est ce qu'on peut calculer la capacité avec chaque variation d'impédance dans le temps ?

Par exemple pour la réactance on a Xc = U/I, et d'après le graphe, j'ai dans l'instant t=4.58 us, I = 98.81 uA et U = 7.5 V.. Donc C = I/2pifU (Xc=1/2piC) Ça va me donner justement 1pF.

Mais quand je veux la calculer avec C = I.delta(t)/U ça me donne autre chose... Je sais pas si je commets une erreur pour le choix des paramètres pour la calculer ?

Vous n'êtes pas clair du tout: d'où sort votre t égal à 4,58us alors que votre schéma indique une source de tension de deux megahertz? De plus, l'utilisation de la formule C=I.delta(t)/delta(U) semble indiquer que vous considérez le courant avec une valeur constante, ce qui n'est vrai temporairement qu'avec un courant périodique de forme "carrée" par exemple. Vous nous avez indiquez vous même que vous étiez en régime sinusoidal, le courant varie donc en permanence, utilisez donc de façon adéquate les formules faisant intervenir les impédances(qui sont notamment fonction de la période d'oscillation). Votre problème semble surtout de ne pas avoir vraiment bien compris le cadre dans lequel s'utilise l'outil des impédances. Approfondissez cela.

[A voir en vidéo sur Futura]

[b@z66]

Sinon, répondez-nous déjà surtout à la question préalable d'albanxiii concernant les échelles prises pour les ordonnées et l'abscisse: on ne peut pas aider quand on ne fournit pas toutes les données importantes d'un problème.

[invite5fd2f776]

Vous n'êtes pas clair du tout: d'où sort votre t égal à 4,58us alors que votre schéma indique une source de tension de deux megahertz? De plus, l'utilisation de la formule C=I.delta(t)/delta(U) semble indiquer que vous considérez le courant avec une valeur constante, ce qui n'est vrai temporairement qu'avec un courant périodique de forme "carrée" par exemple. Vous nous avez indiquez vous même que vous étiez en régime sinusoidal, le courant varie donc en permanence, utilisez donc de façon adéquate les formules faisant intervenir les impédances(qui sont notamment fonction de la période d'oscillation). Votre problème semble surtout de ne pas avoir vraiment bien compris le cadre dans lequel s'utilise l'outil des impédances. Approfondissez cela.

Donc on pourrait pas appliquer la relation que lorsqu'on a un courant constant...

Pour les échelles, moi la seule chose que j'ai choisis c'est une tension de 10V (en ordonnée) et pour le temps 500ns/div (en abscisse)

[Black Jack 2]

Bonjour,

Tu parles de mesures à l'oscilloscope ... mais tu ne précises pas comment tu as connecté les sondes de mesure de l'oscilloscope.

C'est pourtant capital pour voir si tu n'as pas provoqué des court-circuits via les masses de l'oscilloscope et du générateur par exemple.

De plus, tu tentes de faire des mesures sur un condensateur de 1 pF ... mais les capacités d'entrée de l'osilloscope (en direct ou via les sondes de mesures) sont souvent bien plus grandes que 1 pF, et donc ... il faut réfléchir à comment faire les mesures.

[albanxiii]

Les courbes c'est la variation du courant et de la tension en fonction du temps.

La tension aux bornes de ... ? faites un effort.

Et comme ba@66 le mentionne, vous ne répondez pas à mes questions... je ne vois pas comment je pourrais répondre aux vôtres !

[invite5fd2f776]

Enfait j'ai vraiment pas beaucoup de connaissance en électronique, pour la construction du circuit j'ai utilisé ce site là http://www.falstad.com/circuit/
J'ai choisi AC capacitor circuit, puis j'ai mit 2MHz en fréquence, 10 kiloOhm en résistance, 1pF en capacité, 10V en tension, et j'ai voulu voir le type de signal obtenu et en tirer des informations!... Puis à partir de ça essayer de calculer la capacité électrique.

[invite5fd2f776]

Bonjour,

De plus, tu tentes de faire des mesures sur un condensateur de 1 pF ... mais les capacités d'entrée de l'osilloscope (en direct ou via les sondes de mesures) sont souvent bien plus grandes que 1 pF, et donc ... il faut réfléchir à comment faire les mesures.

Ah oui ! Et comment je pourrais faire des mesures avec des picofarads ??

[penthode]

quel est le but de la manip ?

si c'est juste à but pédagogique , il est d'usage d'utiliser des valeurs plus courantes

[b@z66]

Donc on pourrait pas appliquer la relation que lorsqu'on a un courant constant...

Pour les échelles, moi la seule chose que j'ai choisis c'est une tension de 10V (en ordonnée) et pour le temps 500ns/div (en abscisse)

Je n'avais pas fais gaffe mais on ne voit de toute manière pas les graduations sur votre graphe en ordonnées ! Sinon on reconnaît bien que la période des oscillations est de 1us, c'est déjà ça. La formule à utiliser en alternatif en partant de l'impédances complexe(Zc=U/I=1/(j.C.w)) est donc C=I/(U.w)=I/(U.2.pi.f)=I.T/(U.2pi) avec:
-U et I amplitude des oscillations de tension et courant.
-F et T respectivement fréquence et période des oscillations.

La formule C=I.delta(t)/delta(U) (à partir de i(t)=C.du(t)/dt)) implique l'on considère effectivement le courant I constant durant l'intervalle de temps considéré). Si vous voulez retrouver la formule issue des impédances complexes d'une façon moins "abstraite"(mais moins directe aussi), posez U(t)=U.cos(wt) et calculez i(t) en conséquence à partir de la formule avec la dérivée, vous pourrez alors comparer les deux amplitudes(courant et tension) et voir le rôle de C dans leur rapport.

PS: en pratique, faire des mesures aux bornes de condensateurs de 1pF est quasi impossible. Les appareils de mesures(osilloscopes) ont souvent des capacités parasites qui viennent se rajouter à leurs entrée bien supérieures à 1pF(notamment celle du câble de mesure).

[Sethy]

Comment seraient les courbes si à la place d'un condensateur, il y avait autre résistance de 10k ? Y aurait-il un décalage temporel entre les deux ?

[invite5fd2f776]

L'important pour moi c'est de mesurer/calculer la capacité électrique aux bornes d'un condensateur que je vais fabriquer (deux plaques de métal avec de l'eau et l'air comme diélectrique, avec le niveau d'eau qui va varier donc la capacité va changer).

J'ai choisi l'oscilloscope pour les mesures des Imax et Umax, et calculer par la suite la capacité électrique aux bornes du condensateur en passant par l'impédance... Mais sinon vous me dites qu'avec des condensateurs en picofarad l'oscilloscope va nous donner que les capacités parasites... Est ce que cela va influencer aussi la mesure des Imax et Umax ??

Et sinon si j'utilise juste un multimètre, en utilisant un circuit RC (R=10000 Ohm) et un power supply (U=10V en mode AC), je serais capable de mesurer le courant/tension ou l'impédance... Cela marcherait ?