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Electrocinétique avec condensateur

Posté par
Chauvinou
04-08-23 à 19:33

Bonjour,

je n'arrive pas à tomber sur la bonne réponse relative à l'exercice dont l'énoncé est repris ci contre. Pardon pour la médiocrité de la copie (la pile de droite est aussi de 24Volts).
Voici ma démarche : j'ai calculé la tension aux bornes du condensateur avant l'ouverture du circuit (je tombe sur 0 V de par la symétrie du circuit)
Ensuite, je calcule la tension après une seconde de la manière suivante :
je cherche la constante de temps RC = 1 sec puis je calcule Uc en faisant :
Uc = E - (E-U0). e^-t/RC = 24-(24-0).e^-1 = 15,2 Volts alors que la réponse est 9,2 V. Je ne comprends pas ma faute.
Pourriez vous m'aider ?
Merci d'avance pour vos éclaircissements.
Cordialement.

Electrocinétique avec condensateur

Posté par
vanoise
re : Electrocinétique avec condensateur 04-08-23 à 22:27

Bonjour
Quand l'interrupteur est ouvert, le circuit n'est pas symétrique. Tout ce passe comme si le condensateur était branché aux bornes de l'association {E,R} de gauche, l'association {E,R} de droite n'existant pas. Cela ne conduit pas à une tension aux bornes du condensateur nulle !
Une fois l'interrupteur fermé, il y a plusieurs méthodes. La plus simple consiste à imaginer  le condensateur relié à l'association en parallèle de deux générateurs de Thévenin mais pas sûr que cela soit à ton programme. Sinon, refaire le schéma en orientant les intensités de courant et les tensions et en établissant l'équation différentielle vérifiée par la tention  uc(t).

Posté par
Chauvinou
re : Electrocinétique avec condensateur 05-08-23 à 13:23

Bonjour,

la question est de savoir la tension 1 sec après l'ouverture de l'interrupteur (ce qui n'apparait pas clairement sur mon schéma et dans mon post, je m'en excuse). Avant l'ouverture, je suis parti du principe que l'on est en régime établi et qu'à ce moment (avant l'ouverture donc), la tension aux bornes du condensateur est donc nulle selon moi. Après 1 sec. d'ouverture il ne reste effectivement qu la pile de gauche et la résistance de gauche. C'est pour cela que je suis parti de la solution de l'équation différentielle à savoir Uc = E - (E - U0). e -t/rc en prenant E =24 V, _Uo = 0V t = 1 et RC = 1 également ce qui ne me donne pas 9,2 V. Je ne comprends pas l'erreur dans mon raisonnement.
Cordialement.

Posté par
vanoise
re : Electrocinétique avec condensateur 05-08-23 à 14:15

Je n'avais effectivement pas bien compris l'énoncé...
Il faut donc supposé qu'à l'instant de date t=0, l'interrupteur s'ouvre alors qu'il était fermé depuis suffisamment de temps pour que le régime permanent soit établi.
Dans ces conditions, lorsque l'interrupteur est fermé depuis longtemps : Uc=0 mais tu n'a pas fourni le bon argument : le circuit n'est pas symétrique puisque les deux générateurs n'ont pas leurs pôles branchées de la même façon. Tu peux démontrer Uc=0 en remarquant que le condensateur est relié à deux générateurs de Thévenin en parallèle : le générateur {E,R} et le générateur {-E,R}.
Pour t0, le condensateur se charge sous l'action du seul générateur {E,R}. L'expression de uC(t) est bien celle que tu utilises et l'application numérique, avec E=24V, R=5k et C=200µF, conduit bien à 15,2V pour t=1s. Erreur de ton corrigé semble-t-il...

Posté par
Chauvinou
re : Electrocinétique avec condensateur 05-08-23 à 15:55

Merci pour vos éclaircissements !



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