Dernière mise à jour le 22/09/17
Présentation
Nous allons visualiser à l’oscilloscope la forme de la tension aux bornes d’un condensateur C1… Et nous verrons après une méthode simple pour déterminer la charge et la décharge d’un condensateur. Dans cet article, un relais alimente un circuit RC sous une tension de 9V (pile), le relais s’ouvre et se ferme à une fréquence de 0,1Hz.
Correction: Le contact du relais (RL1) est relié à la masse et non au (+) du générateur.
1er calcul
0<t<5sec
2ème calculs
5<t<10sec
3ème calculs
15<t<20sec
Correction:
Nous avons dis que le condensateur était relié à la source subitement et qu’il était “chargé” et non “déchargé”
Calcul au secours!!
Bon !! les calculs sont quand même assez lourd pour déduire l’allure de la tension de notre condensateur.. Déduire que le condensateur va mettre un laps de temps pour arriver à être charger complétement…. Déduire Que le condensateur pour une fréquence de Hz dans combien de temps il sera déchargé …. Déduire Que en fonction de la résistance celui-ci va se chargé plus ou moins vite………. Déduire Que… Déduire Que… Déduire Que…. !!!!
C’est quand même long vous ne trouvez pas ? Puis de faire tous ces calculs à la main c’est aussi une méthode lourde. Mê peut être que dans vos souvenir vous avez déjà entendu parlé de la constante de temps nommé T (Taux) ? Si oui tant mieux sinon et bien c’est ce que nous allons voir ensemble juste après.
Constante de temps Taux
En pratique on ne considère npas une tension de niveau égale à 50% de la tension maximale mais égale à 2 points particuliers qui sont :
- 63% de la tension maximale lors de la charge;
- 37% de la tension maximale lors de la décharge;
Le temps nécessaire pour atteindre 63% de la tension maximale lors de la charge et 37% de la tension maximale lors de la décharge est appelé T “constante de temps”.
Cette formule qui permet de calculer cette constante de temps est la suivante :
T =RxC, Avec T exprimé en secondes, R en ohms et C en farads.
Pour la décharge du condensateur C dans une résistance de valeur R, la tension aura chuté à 37% de sa valeur initiale au bout d’un délai égal à la constante de temps.
Au bout d’un temps égal à 5T on considère que le condensateur est complètement chargé (ou déchargé) puisque la tension à ses bornes dépasse 99% (difficile d’être et quasi impossible à 100% puisque il s’agit d’une évolution exponentielle)
Charge à 63%
Prenons une résistance de 10 KiloOhms et un condensateur de 1 MicroFarad et le tout alimentés sous une tension de 1V.
T=RxC=10000*0,000001=0,010 soit 10ms, la constante de temps taux vaut donc 10 milliseconde.
Il en résulte que 63% de la charge du condensateur se fait en 10ms soit 63% de 1V est égale à 0,63V.
Vérifions le sur le graph.
Graph Charge à 63%
Nous avons bien 0,630V à 10ms. afin d’avoir une charge complète, il suffit de multiplier par 5 la constante de temps taux ce qui donnerais 5T =5*10000*0.000001=50ms soit 0,05sec. Effectivement, si vous regardez le graph ci-dessus vous voyez que le condensateur à 50ms (0,5sec) sa tension est d’environ 1V. (Ne chipotons pas des 1%)). Vous avez vue ce n’est pas pas si compliqué que ça la charge .
Décharge à 37%
Pas compliqué non plus si T=RxC=10000*0.000001=10ms la constante de temps taux vaut toujours 10 milliseconde puisque nous n’avons pas changé les composants n’y la tension d’alimentation. Il en résulte donc que 37% de la décharge du condensateur sera faite dans 10ms soit 37% de 1V égale à ((1*37)/100 = 37/100 = 0,37V soit 370mV et bien vérifion le encore une fois sur le graph ci-dessous
Graph décharge à 37%
Nous avons bien cette fois-ci 0,370V à 10ms afin d’avoir une décharge complète, il suffit de multiplier par 5 la constante de temps taux ce qui donnerais 5T =5*10000*0.000001=50ms soit 0,05sec. Effectivement, si vous regardez le graph ci-dessus vous voyez que le condensateur à 50ms (0,5sec) il sera presque déchargé !!
