Un MOOC pour la Physique

Charge d'un condensateur à l'aide d'une source de tension

Consacrer 10 minutes de préparation à cet exercice.

Puis, si vous manquez d'idée pour débuter, consultez l'indice fourni et recommencez à chercher.

Une solution détaillée vous est ensuite proposée.

Si vous avez des questions complémentaires, n'hésitez pas à les poser sur le forum.

Pour t < 0, le circuit est au repos et e(t) est un échelon d'amplitude E.

Charge d'un condensateur à l'aide d'une source de tension

Question

On s'intéresse à l'état du circuit juste après l'application de la tension E ; déterminer i1(0+), i2(0+), i(0+) et v(0+).

Solution

On sait que la tension et la charge d'un condensateur sont des fonctions continues. Par conséquent :

La loi des mailles et la loi des nœuds donnent ensuite :

Question

On s'intéresse au régime permanent ; déterminer i1(+∞), i2(+∞), i(+∞) et v(+∞).

Solution

En régime permanent, i = 0, alors :

Question

Déterminer l'expression de v(t).

Solution

En transformant le générateur de tension par un générateur de courant et en regroupant ensuite les résistances en parallèle, on se ramène, grâce à une nouvelle transformation en modèle de Thévenin, à un circuit série alimenté par un générateur de fem :

En série avec une résistance :

La tension aux bornes du condensateur est alors :

Question

Faire un bilan énergétique.

Solution

Le bilan énergétique s'écrit :

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