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condensateur chargé brancher avec un autre non chargé

Posté par
Nass95
25-05-15 à 23:59

Bonsoir

Voila tout est dans le titre

on a condensateur(c1) chargé brancher avec un autre condensateur (c2)  non chargé

a l'équilibre on me demande de calculer la ddp (v1) entre les bornes de c1

comment procéder ??

Posté par
prbebo
re : condensateur chargé brancher avec un autre non chargé 26-05-15 à 08:58

bonjour Nass95,

on procède comme ceci (pas le temps de faire un schéma, fais-le et suis mes explications dessus) :

On appelle Q0 la charge portée par le condensateur C1, et V0 le potentiel à ses bornes, avec V0 = Q0 / C1.
A l'instant initial, on relie les deux condensateurs : une partie de Q0 va passer de C1 vers C2. Lorsque le nouvel équilibre est atteint, la différence de potentiel aux bornes de chaque condensateur est la même (puisque le courant dû au déplacement de charges est nul).

On peut résumer la situation ainsi :

*/  état initial, avant de relier les condensateurs :
    - C1 : charge Q0, potentiel V0 ;
    - C2 : charge nulle, potentiel nul.

*/  état final : condensateurs reliés et nouvel équilibre atteint :
    -  C1 : charge Q1, potentiel V' ;
    -  C2 : charge Q2, potentiel V' aussi.

Le passage d'un état à l'autre s'appelle régime transitoire, et il est décrit par une équation différentielle qu'il n'est pas difficile d'établir. Mais, si on ne te la demande pas, l'état final peut être obtenu directement :

On dispose de deux relations :

Q1 + Q2 = Q0 (1)
Q1 / C1 = Q2 / C2 = V' (2)

Je ne détaille pas la résolution. On arrive à

Q1 = Q0.C1/(C1 + C2),  Q2 = Q0.C2/(C1 + C2),  V' = Q0/(C1 + C2) = V0.C1/(C1 + C2) .

Le phénomène électrostatique est analogue à ce qui se passe dans une expérience de vases communicants : Le plus plein se vide dans l'autre, et l'écoulement s'apprête lorsque les niveaux dans les deux vases sont à la même hauteur.

Posté par
prbebo
condensateurs 26-05-15 à 09:32

erratum pour la dernière phrase : s'arrête, pas s'apprête...

Posté par
Nass95
re : condensateur chargé brancher avec un autre non chargé 26-05-15 à 11:16

Merci beaucoup j'ai tout compris

Posté par
prbebo
condensateurs 26-05-15 à 14:04

Parfait !



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