Eléctrocinétique

[invitee7841949]

Bonjour à tous je suis en train de faire un exercice mais j'ai des doutes sur certaines de mes réponses. Voici l'énoncé:
On s’intéresse au montage ci-dessous. Initialement, le condensateur, de capacité C, est déchargé et on ferme l’interrupteur. On mesure la tension u(t) aux bornes du condensateur. On pose τ=RC.
circuit.png
oscillo.png
1/ L’équation différentielle satisfaite par u(t) est :
Ici je pense avoir trouvé car j'ai bien utilisé les conditions initiales. J'ai trouvé: du/dt + u/RC= E/RC
2/ La solution u(t) est :
J'ai additionné la solution particulière et celle Homogène, je trouve alors que u(t)=E(1-e^-t/RC

On mesure la tension du générateur et celle aux bornes du condensateur à l’aide d’un oscilloscope. Les oscillogrammes sont représentés ci-dessous :
3/La valeur de E est de :
Sur l'oscillogramme on voit que CH1=2V or il y a 6 cases entre l'origine et E donc j'ai mis que E est égale à 12 V mais je ne suis pas sûr
4/La constante de temps τ du circuit vaut :
Je sais que la constante de temps vaut 0.63E or on sait que E=12v donc 0.63E=7.56V. On regarde la courbe u(t) au niveau de 7.56V et on voit que cela correspond à 2 cases à peu près or on sait qu'une case vaut 50micros donc la constante de temps vaut 100 microsecondes. Je pense aussi m'être trompé ici
5/La résistance utilisée vaut 10 kΩ.
La capacité du condensateur est de :
Ici je ne sais pas du tout comment faire
6/On ouvre l’interrupteur.
Parmi les oscillogrammes ci-dessous, celui qui représente l’évolution de la tension u(t)
est : aze.png
J'ai mis que c'était l'oscillogramme a car le condensateur va se décharger
7/Au lieu d'ouvrir et de fermer manuellement un interrupteur, on alimente le circuit avec un générateur de fonction qui délivre une tension carrée dont la période est de l'ordre de 5 fois le temps caractéristique.
Les oscillogrammes observés à l'oscilloscope sont ceux représentés dans le cas:
rta.png
J'ai mis que c'était la représentation b car il va se passer la même chose que vu précédemment sauf que cela va s'enchaîner.
Merci d'avance
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[invitee7841949]

Je rajoute 4 autres questions que j'ai fait entre temps: bode.png
8/On alimente maintenant le circuit à l'aide d'une tension e(t) sinusoïdale, de pulsation ω. Le diagramme de Bode aux bornes du condensateur est représenté sur la courbe ci-dessous. La fréquence de coupure vaut :
( Diagramme de Bode ):
Ici je ne sais pas du tout comment faire
9/ Pour un tel circuit, le déphasage φ entre u(t) et e(t)
est tel que : tan(φ)=−ω/ωc
avec ωc
la pulsation de coupure.
La valeur du déphasage lorsque la pulsation vaut ωc
est de :
-/4 car si la pulsation vaut ωc alors on obtient tan(φ)=-ωc/ωc=-1 or tan(-pi/4)=-1
Mais je pense aussi m'être trompé ici
10/L'évolution de φ avec la pulsation correspondant à cette expérience, est celle représentée dans le cas :
( Schéma avec les 4 cas )Screenshot_8.png
Ici j'ai mis que c'était la réponse est le cas numéro 3 mais je n'ai pas de réelle justification
Merci d'avance

[gts2]

Je pense aussi m'être trompé ici.

Je n'ai pas vérifié dans le détail, mais c'est cohérent.

5/La résistance utilisée vaut 10 kΩ. La capacité du condensateur est de :
Ici je ne sais pas du tout comment faire

Vous avez la constante de temps, la loi exp(-t/RC) et donc par identification ...

6/On ouvre l’interrupteur.
J'ai mis que c'était l'oscillogramme a car le condensateur va se décharger

Si vous ouvrez l'interrupteur que vaut le courant i ?

7/Au lieu d'ouvrir et de fermer manuellement un interrupteur, on alimente le circuit avec un générateur de fonction ...
J'ai mis que c'était la représentation b car il va se passer la même chose que vu précédemment sauf que cela va s'enchaîner.

oui mais sans rapport avec la question précédente.

[invitee7841949]

Merci pour la 5/ j'ai oublié de modifier j'ai trouver avec la relation tau=RC, C=tau/R donc C=10nF
pour la 6/ si on ouvre l'interrupteur le courant i sera égale à 0 ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

I=0 et donc que fait le condensateur ?

[invitee7841949]

Le condensateur se décharge ?

[gts2]

Pourquoi/comment un condensateur se décharge-t-il ?

[invitee7841949]

Le condensateur se vide quand il perd toutes ses charges or si l'interrupteur est ouvert alors il va forcément les perdres ?

[gts2]

Comment un condensateur perd-t-il ses charges : elles vont où ?

[invitee7841949]

Jusqu'à l'autre borne du condensateur mais le circuit est ouvert ?

[antek]

Jusqu'à l'autre borne du condensateur mais le circuit est ouvert ?

Donc si les charges ne peuvent pas se déplacer il n'y pas de variation de charge aux bornes du condensateur (!).

[stefjm]

Et c'est bien sûr cohérent avec i=C.dv/dt=0
Circuit ouvert <=> i=0 <=> dv/dt=0 <=> v=cte