Courant et condensateur

[Lilg]

Bien le bonjour,
Pourquoi est-ce que dans un circuit constitué d'une pile et d'un condensateur (avec éventuellement une résistance), le courant s'arrête quand le condensateur se charge ? Ne va-t-il pas tenter lui-même de se décharger dans la pile, étant donné qu'il est à présent non neutre, ce qui va donner un courant qui va contrer le courant de la pile? Ou est-ce que le courant de la pile s'arrête tout simplement, vu qu'elle ne peut plus se décharger dans le condensateur, ce qui fait qu'il n'y a plus de courant du tout? Dernière question, qu'est ce qui retient les charges "gagnées" dans un condensateur lorsqu'il est chargé ? Ne va-t-il pas tenter de se décharger dans le circuit ? Merci d'avance et bonne journée
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[penthode]

pas très claire ta question......

une fois qu'un condo est chargé sur une source de tension ( continue !) il ne se passe plus rien : les charges étant èquilibrées

[stefjm]

C'est mal et interdit, d'un point de vu modélisation, de mettre en parallèle deux sources de tension de valeurs différentes. Technologiquement, cela produit un fort courant limité par les défauts du circuit.

Idéalement :
Une pile est une source de tension U de valeur identique quel que soit le courant.
Un condensateur est une source de tension , telle que .


On va dire qu'il y a une résistance en série dans le circuit pile, condensateur.

La tension aux bornes de la pile vaut et vaut 0 si , donc courant nul aussi.

[gts2]

Pourquoi est-ce que dans un circuit constitué d'une pile et d'un condensateur (avec éventuellement une résistance), le courant s'arrête quand le condensateur se charge ?

C'est simple : quand le condensateur est chargé Ucondensateur=Upile et donc UR qui est la différence entre les deux est nulle, UR=RI, donc i=0.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lilg]

une fois qu'un condo est chargé sur une source de tension ( continue !) il ne se passe plus rien : les charges étant èquilibrées

Ça ne m'explique pas pourquoi.. ^^' les charges sont équilibrées dans la pile mais pas dans le condensateur, ne va-t-il pas tenter de se décharger dans la pile, en créant un courant sortant de la borne positive d'où il est rentré durant la charge ?

[Lilg]

La tension aux bornes de la pile vaut et vaut 0 si , donc courant nul aussi.

Mais dans ce cas sont connectées en parallèle deux sources de tension de valeur différente, vous venez de dire que c'est interdit et que ça crée un courant fort. Et puis pourquoi est-ce que la pile se vide de sa tension en même temps que le condensateur en récupère ; à l'intérieur d'elle il y'a des réactions chimiques qui lui procurent des charges, ça ne va pas garder sa tension constante pour un certain moment ?

[Lilg]

C'est simple : quand le condensateur est chargé Ucondensateur=Upile et donc UR qui est la différence entre les deux est nulle, UR=RI, donc i=0.

Merci beaucoup ! Mais c'est en contradiction avec ce que dit stefjm :0

[trebor]

Bien le bonjour,
Pourquoi est-ce que dans un circuit constitué d'une pile et d'un condensateur (avec éventuellement une résistance), le courant s'arrête quand le condensateur se charge ? Ne va-t-il pas tenter lui-même de se décharger dans la pile, étant donné qu'il est à présent non neutre, ce qui va donner un courant qui va contrer le courant de la pile? Ou est-ce que le courant de la pile s'arrête tout simplement, vu qu'elle ne peut plus se décharger dans le condensateur, ce qui fait qu'il n'y a plus de courant du tout? Dernière question, qu'est ce qui retient les charges "gagnées" dans un condensateur lorsqu'il est chargé ? Ne va-t-il pas tenter de se décharger dans le circuit ? Merci d'avance et bonne journée

Bonjour à tous,
Même si l'eau c'est pas de l'électricité, pour comprendre parfois ça aide.
Imagine la pile comme étant une pompe à eau qui pousse l'eau à une pression de 1,5 bars (1,5 Volts) et la résistance un étranglement qui freine de débit d'eau et le condensateur un réservoir avec une membrane interne au centre de la cuve.
La membrane va recevoir la pression de l'eau et tendre la membrane à la pression de 1,5 bars et ces 2 pressions (pompe et réservoir) étant équilibrées le débit d'eau s'arrête.
En électricité le fil peut être séparé de la pile ou du condensateur, le condensateur restera chargé à 1,5 Volts.
L'eau ça va vider le réservoir car la membrane n'est plus retenue tendue par la pression de la pompe.
Il n'y a pas de membrane déformable dans un condensateur, mais de quoi recevoir +/- d'électrons suivant la tension de charge.

[calculair]

Bonjour ,

les analogies on des limites :

Si la pompes dit "pile" à une pression trop forte 'dit tension " la membrane isolante du condensateur va claquer .....


Cependant en électricité les électrons injectés par la pile a repoussé les électrons de l'autre coté des armatures du condensateur. Comme à l'origine elle était neutre elle est maintenant chargée positivement. Comme les électrons négatifs sont attirés par les charges positives le condensateur ne se recharge pas. Maintenant si tu court circuites les 2 armatures le condensateur se recharge.

En électricité il y a le champ electrique qui traverse l'isolant de la membrane, ce champ n'existe pas dans l'analogie hydraulique ...

Bonjour à tous,
Même si l'eau c'est pas de l'électricité, pour comprendre parfois ça aide.
Imagine la pile comme étant une pompe à eau qui pousse l'eau à une pression de 1,5 bars (1,5 Volts) et la résistance un étranglement qui freine de débit d'eau et le condensateur un réservoir avec une membrane interne au centre de la cuve.
La membrane va recevoir la pression de l'eau et tendre la membrane à la pression de 1,5 bars et ces 2 pressions (pompe et réservoir) étant équilibrées le débit d'eau s'arrête.
En électricité le fil peut être séparé de la pile ou du condensateur, le condensateur restera chargé à 1,5 Volts.
L'eau ça va vider le réservoir car la membrane n'est plus retenue tendue par la pression de la pompe.
Il n'y a pas de membrane déformable dans un condensateur, mais de quoi recevoir +/- d'électrons suivant la tension de charge.

[gts2]

Mais dans ce cas sont connectées en parallèle deux sources de tension de valeur différente, vous venez de dire que c'est interdit et que ça crée un courant fort.

Su Ugénérateur=Ucondensateur, on ne peut pas dire que les tensions sont différentes !

Et puis pourquoi est-ce que la pile se vide de sa tension en même temps que le condensateur en récupère ; à l'intérieur d'elle il y'a des réactions chimiques qui lui procurent des charges, ça ne va pas garder sa tension constante pour un certain moment ?

Oui mais c'est epsilonnesque, une pile de 1,5 V qui charge un condensateur va peut-être passé à 1,499999 V et le condensateur sera chargé sous la tension 1,499999 V, donc I=0

[Lilg]

Même si l'eau c'est pas de l'électricité, pour comprendre parfois ça aide.
Imagine la pile comme étant une pompe à eau qui pousse l'eau à une pression de 1,5 bars (1,5 Volts) et la résistance un étranglement qui freine de débit d'eau et le condensateur un réservoir avec une membrane interne au centre de la cuve.
La membrane va recevoir la pression de l'eau et tendre la membrane à la pression de 1,5 bars et ces 2 pressions (pompe et réservoir) étant équilibrées le débit d'eau s'arrête.
En électricité le fil peut être séparé de la pile ou du condensateur, le condensateur restera chargé à 1,5 Volts.
L'eau ça va vider le réservoir car la membrane n'est plus retenue tendue par la pression de la pompe.
Il n'y a pas de membrane déformable dans un condensateur, mais de quoi recevoir +/- d'électrons suivant la tension de charge

Merci beaucoup à vous et à calculair, je vais réfléchir à tout ça

[Lilg]

Oui mais c'est epsilonnesque, une pile de 1,5 V qui charge un condensateur va peut-être passé à 1,499999 V et le condensateur sera chargé sous la tension 1,499999 V, donc I=0

d'accord, merci beaucoup. Conclusion : La pile est branchée "en parallèle" avec le circuit RC alors à tout instant, sa tension sera la même que Uc+Ur. Au début, la tension aux bornes de Ur sera maximale tandis que celle de Uc sera nulle, puis petit à petit, à mesure que le courant passe de Ur à Uc, le condensateur va récupérer les charges et les conserver, contrairement à Ur qui ne sera qu'une sorte de passage, et donc Ur va diminuer et Uc va augmenter, sachant qu'à tout instant, Uc+Ur= U de la pile. Finalement, Ur sera zéro et Uc va égaler la tension de la pile, à tout instant, en régime permanent, et le courant sera nul car les tensions s'égalent.

[Geo77b]

Mes "deux cents" :

Mais dans ce cas sont connectées en parallèle deux sources de tension de valeur différente, vous venez de dire que c'est interdit et que ça crée un courant fort.

Il y a toujours la faible résistance des conducteurs, mais ça peut fondre ou exploser, donc en pratique on met une résistance.

Et puis pourquoi est-ce que la pile se vide de sa tension en même temps que le condensateur en récupère ; à l'intérieur d'elle il y'a des réactions chimiques qui lui procurent des charges, ça ne va pas garder sa tension constante pour un certain moment ?
Dernière question, qu'est ce qui retient les charges "gagnées" dans un condensateur lorsqu'il est chargé ?

Le condensateur ne gagne pas de charge, pour chaque électron qui entre dans le condensateur , il y a un électron qui en sort.
Par contre, une partie du condensateur gagne des électrons et devient négative, et l'autre partie en perd et devient positive. Les électrons de la partie négative sont ainsi poussés (attirés) vers la partie positive.
La tension d'une pile diminue avec le temps parce que les réactions chimiques se font moins bien, tandis que la tension d'un condensateur varie parce que les électrons s'accumulent sur une partie du condensateur.
La pile pousse les électrons dans un sens et le condensateur les pousse dans le sens opposé, quand la pile et le condensateur poussent avec la même force (mais de sens opposés), les électrons s'arrêtent.

On va dire qu'il y a une résistance en série dans le circuit pile, condensateur.

La tension aux bornes de la pile vaut et vaut 0 si , donc courant nul aussi.

Je pense que stefjm veut dire :
La tension aux bornes de la résistance (et non pas la pile) vaut et vaut 0 si , donc courant nul aussi"

[antek]

. . . La pile est branchée "en parallèle" avec le circuit RC . . .

Il serait préférable de s'affranchir des guillemets laissant libre court à l'imagination et l'interprétation en fournissant un schéma.
Selon "mon schéma" les trois éléments cités sont en série.

[Lilg]

Oui mais c'est epsilonnesque, une pile de 1,5 V qui charge un condensateur va peut-être passé à 1,499999 V et le condensateur sera chargé sous la tension 1,499999 V, donc I=0

d'accord, merci beaucoup. Conclusion : La pile est branchée "en parallèle" avec le circuit RC alors à tout instant, sa tension sera la même que Uc+Ur. Au début, la tension aux bornes de Ur sera maximale tandis que celle de Uc sera nulle, puis petit à petit, à mesure que le courant passe de Ur à Uc, le condensateur va récupérer les charges et les conserver, contrairement à Ur qui ne sera qu'une sorte de passage, et donc Ur va diminuer et Uc va augmenter, sachant qu'à tout instant, Uc+Ur= U de la pile. Finalement, Ur sera zéro et Uc va égaler la tension de la pile, à tout instant, en

merci beaucoup pour votre réponse complète. Mais du coup, ça signifie que les deux courants créés de sens opposés par la pile et le condensateur s'annulent et que i = 0 techniquement

[Lilg]

Il serait préférable de s'affranchir des guillemets laissant libre court à l'imagination et l'interprétation en fournissant un schéma.
Selon "mon schéma" les trois éléments cités sont en série.

Navrée. Je n'ai pas de schéma sous la main. Mais je parle d'un cas où la résistance et le condensateur sont en série, mais que techniquement ensemble ils sont en dérivation avec la pile. Est-ce toujours aussi peu clair ?

[antek]

Oui, si RC est en // avec le générateur dans quel circuit s'inscrit cet ensemble ? (je fais un peu le niais . . .)
Tu ne sais pas faire un schéma du circuit que tu étudies ?

[gts2]

Mais du coup, ça signifie que les deux courants créés de sens opposés par la pile et le condensateur s'annulent et que i = 0 techniquement

Il y a UN courant résultant du fait qu'il y a une différence de potentiel aux bornes de R. La pile impose une tension (pas un courant) et la charge du condensateur impose une tension (de nouveau pas un courant).

[stefjm]

Je pense que stefjm veut dire :
La tension aux bornes de la résistance (et non pas la pile) vaut et vaut 0 si , donc courant nul aussi"

Tout à fait.
Merci d'avoir relever ma coquille.

@Lilg
Une autre façon de voir que le courant devient nul est la relation entre tension et courant dans le condensateur.
Une fois le condensateur chargé, sa tension reste constante, donc sa dérivée est nulle, et donc le courant aussi.


D'un point de vu schéma équivalent, vu que le courant est nul en régime permanent, c'est comme si on avait la pile les pattes en l'air et le condensateur les pattes en l'air.
Chaque objet impose la même tension et U=uc.

Une pile idéale peut fournir n'importe quel courant, c'est le reste du circuit qui l'impose (ici RC).
Quand un circuit fournit au condensateur du courant, le condensateur se charge (ou se charge).
Exemples :
Courant nul : le condensateur reste chargé tel qu'il est. (Normal, pas de courant, donc pas de charge décharge)
Courant constant : la tension du condensateur augmente (diminue) linéairement à partir de sa tension initiale.

[stefjm]

d'accord, merci beaucoup. Conclusion : La pile est branchée "en parallèle" avec le circuit RC alors à tout instant, sa tension sera la même que Uc+Ur. Au début, la tension aux bornes de Ur sera maximale tandis que celle de Uc sera nulle, puis petit à petit, à mesure que le courant passe de Ur à Uc, le condensateur va récupérer les charges et les conserver, contrairement à Ur qui ne sera qu'une sorte de passage, et donc Ur va diminuer et Uc va augmenter, sachant qu'à tout instant, Uc+Ur= U de la pile. Finalement, Ur sera zéro et Uc va égaler la tension de la pile, à tout instant, en régime permanent, et le courant sera nul car les tensions s'égalent.

C'est tout à fait cela.

C'est pour cela qu'il faut une résistance en série pour ne pas mettre directement U sur un condensateur déchargé (uc=0).
Si on le fait quand même, il y a un courant très grand pendant un temps très cours. Ce courant très grand multiplié par une résistance nulle donne bien une tension nulle aux bornes de R (ur=R.i).

[Geo77b]

Ce courant très grand multiplié par une résistance nulle donne bien une tension nulle aux bornes de R (ur=R.i).

Ce courant infiniment grand, pendant un temps infiniment court, multiplié par une résistance infiniment petite, donne une tension indéterminée aux bornes de R pendant un temps infiniment court.

Mais du coup, ça signifie que les deux courants créés de sens opposés par la pile et le condensateur s'annulent et que i = 0 techniquement

Les électrons sont poussés d'une part par la différence de potentiel de la pile.
Et d'autre part, dans la partie négative du condensateur, ils sont poussés (attirés) vers la partie positive, mais aussi, ils se repoussent entre eux. La différence de potentiel aux bornes du condensateur résulte de ces deux dernières forces, et cette différence de potentiel sera d'autant plus grande que le condensateur sera plus chargé, avec Uc=Q/C. Pour que Uc=Upile, il faut transférer une certaine charge Q d'une armature du condensateur à l'autre, donc il faut faire circuler un courant pendant un certain temps.

[jiherve]

bonsoir
la bonne analogie hydraulique ce sont les vases communicants; au départ un vase plein(la pile), un vide( la capa) un tuyau entre les deux et un robinet, on ouvre le robinet le plein se déverse dans le vide , lorsque les niveaux sont égaux plus rien ne coule.
JR

[calculair]

Le plus simple :

Ll ne faut pas étudier l'hydraulique, mais l'électricité Cela aide à comprendre les phénomènes électriques et les limitations des analogies ......!!!