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Capacité, charge et tension d'un condensateur

Posté par
reda-kun
14-11-14 à 11:35

Bonjour!

Trois condensateurs sont groupés comme l'indique la figure (ci-joint):

a) Calculer C2 pour que l'association ait pour capacité C2.

On donne C1 = 47 micro-Farads
b) On applique une tension continue UAB = 1000 V. Calculer la charge et la tension de chaque condensateur.


Alors j'ai trouvé C2 = 29 micro-Farads en appliquant les lois habituelles (1/C2 = 1/C1 + 1/Ceq) et en résolvant l'équation en mettant C2= p.C1

C'est la question b) qui me pose problème: Dois-je calculer la charge pour le condensateur de capacité C1 en mettant Q1 = C1*U ou bien je pars du principe que Q1= (Q1+Q2) et je trouve Q= 29F*1000 ou Q= 47F*1000 ?

Pour la tension par contre ça me assez simple.    

Capacité, charge et tension d\'un condensateur

Posté par
picard
re : Capacité, charge et tension d'un condensateur 14-11-14 à 12:10

Bonjour.
Je me perds dans vos notations.

Citation :
Dois-je calculer la charge pour le condensateur de capacité C1 en mettant Q1 = C1*U
Que représente U ?

Citation :
je pars du principe que Q1= (Q1+Q2)
Ca parait bizarre, dans ce cas, on aurait Q2 = 0 ; vous faîtes une erreur quelque part.

Citation :
je trouve Q= 29µF*1000 ou Q= 47µF*1000 ?
Là encore, c'est flou. Si Q est la charge totale de l'association , d'accord pour Q = C2 UAB, mais Q = C1 UAB    c'est faux, la tension UAB n'est pas appliquée aux bornes de C1.

Affaire à suivre.

P.S. D'accord pour C2 = 29 µF.

Posté par
J-P
re : Capacité, charge et tension d'un condensateur 14-11-14 à 12:24

Capacité, charge et tension d\'un condensateur

47 U1 = 76 U2
U1 + U2 = 1000

U1 = 617,89 V
U2 = 382,11 V

Et on calcule la charge dans chaque condensateur par Q = C.U

Dans C1 horizontal : Q1 = C1.U1 = 47.10^-6 * 617,89 = 0,029 C
Dans C1 vertical : Q'1 = C1.U2 = 47.10^-6 * 382,11 = 0,018 C  
Dans C2 : Q2 = C2.U2 = 29.10^-6 * 382,11 = 0,011 C
---
Sauf distraction.  

Posté par
reda-kun
re : Capacité, charge et tension d'un condensateur 14-11-14 à 16:29

@ picard : U représente UAB

@J-P: Tout est plus clair avec ta réponse on ne peut plus détaillé. Merci !

Je trouve les même chiffres avec une autre méthode en mettant :

Q= Ceq*UAB /Ceq=C2=29F

Du coup je trouve Q1= 0,029 C
Qeq=0,029 C

Et UAC= 29.10-3/47.10-6= 618V
Même chose pour UCD que je trouve égale à 382V

Mais je ne comprends pas pourquoi j'arrive à trouver ces résultats en utilisant Ceq (ou C2) et non en utilisant C1, vous pouvez m'expliquez pourquoi SVP ?  

Posté par
J-P
re : Capacité, charge et tension d'un condensateur 14-11-14 à 18:14

Qeq = 0,029 C est OK

Mais cette charge est en partie dans le C1 vertical et en partie dans le C2

Cette répartition calculée, on arrive à :

Dans C1 vertical : Q'1 = 0,018 C
Dans C2 : Q2 = 0,011 C  

Posté par
reda-kun
re : Capacité, charge et tension d'un condensateur 15-11-14 à 17:49

D'accord merci.

Mais pour ce qui est du condensateur 1  horizntal on ne peut pas utiliser sa capacité pour trouver les charges ? C'est un peu là que se trouve ma zone de flou si je puis dire ^_^ : Pourquoi on arrive à trouver Q en utilisant Ceq mais pas Q en utilisant C1 horizontal (en omettant le fait que Q soit partagé ensuite entre C2 et C1 vertical) ?  

Posté par
J-P
re : Capacité, charge et tension d'un condensateur 15-11-14 à 18:35

Le courant qui est passé dans l'ensemble de C1 et C2 en parallèle et aussi passé dans le C1 horizontal puisqu'il est en série avec l'ensemble des 2 autres.

Donc le C1 horizontal a été traversé par le même courant et pendant le même temps que l'ensemble entouré en rouge sur mon dessin.

Comme Delta Q = Intégrale(de0à oo) i.dt et comme tous les condensateurs étaient déchargés au départ, le C1 horizontal et l'ensemble rouge auront donc une même charge au final.

La charge dans l'ensemble rouge étant de 0,029 C, le C1 horizontal aura une charge identique, soit 0,029 C

Posté par
reda-kun
re : Capacité, charge et tension d'un condensateur 15-11-14 à 18:59

Merci J-P ! Tout est plus clair maintenant ! J'ai toujours eu beaucoup de mal avec l'électricité et je vais en bouffer toute l'année ^^



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