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Travail pratique sur les condensateurs (électricité)

Rapport de stage : Travail pratique sur les condensateurs (électricité). Recherche parmi 297 000+ dissertations

Par   •  11 Décembre 2015  •  Rapport de stage  •  921 Mots (4 Pages)  •  1 072 Vues

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Travail Pratique : Condensateurs

Introduction

Le condensateur est un composant électronique permettant d'accumuler des charges électriques. Il en existe plusieurs types, mais il est généralement modélisé en tant que deux plaques conductrices séparées par du matériel isolant. Le condensateur a une capacité, que l'on appelle C, mesurée en une unité, que l'on appelle le Farad, ou F.

Dans cette expérience, nous allons d'abord trouver la loi qui régit les condensateurs. Pour cela, nous allons comparer plusieures charges Q, après que nous les ayons mises en relation avec une tension U, ainsi qu'une capacité C. Ensuite, nous allons voir comment un condensateur fonctionne dans un courant continu. Nous verrons cela avec plusieurs figures différentes. Enfin, nous allons observer les conditions dans lesquelles il se charge et se décharge. Pour cela, nous modifierons sa capacité, ainsi que la résistance.

Le but de cette expérience est donc d'en apprendre plus sur les condensateurs, qu'il s'agisse de leur loi, de leur fonctionnement, de leur charge ou de leur décharge.

Description du matériel

-Ordinateur (ainsi que les périphériques nécessaires qui sont l'écran, le trackpad et le clavier)

-Programme Crocodile Physics

Déroulement

1ère partie : loi du condensateur

-Démarrer le programme Crocodile Physics sur l'ordinateur

-Placer un condensateur avec une capacité C

-Relier le condensateur à une tension U

-Observer la charge Q et la noter en fonction de la tension et de la capacité

-Changer la charge Q, l'observer et la noter en fonction de la tension et de la capacité

-Comparer les différents résultats obtenus et en déduire la loi du condensateur

2ème partie : le condensateur en courant continu

-Démarrer le programme Crocodile Physics sur l'ordinateur

-Construire un circuit électrique selon la Fig.1

-Fermer l'interrupteur et observer la lampe

-Mettre le condensateur en court-circuit

-Répéter l'opération, puis refermez l'interrupteur

-Déplacer le condensateur chargé vers le circuit voisin et observer la lampe

-Remplacer la lampe par un voltmètre

-Placer une résistance de 10 kΩ en parallèle

-Placer un diagramme affichant la tension U en fonction du temps

-Construire un autre circuit électrique, mais selon la Fig.2

-Basculer l'interrupteur et observer la lampe

-Déduire le fonctionnement du condensateur en courant continu

3ème partie : charge et décharge d'un condensateur

-Démarrer le programme Crocodile Physics sur l'ordinateur

-Construire un circuit électrique selon la Fig.3

-Placer un diagramme affichant la tension U en fonction du temps

-Fermer l'interrupteur et observer la variation de tension

-Basculer sur le circuit de décharge à droite et observer la variation de tension

-Faire une capture d'écran du diagramme et ajuster les axes

-Répéter cette 3ème partie, mais avec une résistance de 47 kΩ

-Répéter cette 3ème partie, mais avec un condensateur de 47 µF, ainsi que la résistance de 10 kΩ

-Répéter cette 3ème partie, avec le schéma initial, mais en ajoutant l'ampèremètre

-Observer la variation de courant électrique

-Déduire le fonctionnement d'un condensateur lors d'une charge, ainsi que lors d'une décharge

Résultats

1ère partie :

Tension constante


U(V)



C(µF)



Q(µC)


10


50


500


10


60


600


10


70


700


 

Capacité constante


U(V)



C(µF)



Q(µC)


9


50


450


10


50


500


11


50


550


 

2ème partie :

La lampe s’allume pendant un bref instant dans les trois circuits, lorsque l’on ajoute une résistance, le temps de charge/décharge du condensateur augmente.

3ème partie :

                                        [pic 1]

Résistance : 10[kΩ]

Cap. Cond. : 470 [µF]

[pic 2]

Résistance : 47[kΩ]

Cap. Cond. : 470 [µF]

[pic 3]

Résistance : 10[kΩ]

Cap. Cond. : 47 [µF]

Analyse des résultats

...

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