Charge d'un condensateur.
Si on met un condensateur sous tension, des charges électriques s'accumulent sur les armatures.
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Rq : Aucun électron ne traverse le condensateur, le diélectrique est un isolant. |
La quantité de courant accumulée dans le condensateur s'exprime en coulomb
( Q = i . t à courant constant )
Le circuit RC
Le condensateur est chargé sous une tension Vcc à travers une résistance R
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Conditions initiales
C est déchargé ( Q = 0 c et Uc = 0 v ) |
A la mise sou tension
Uc = 0 V ( pas encore chargé )
Ur = Vcc - Uc = Vcc
I = Ur / R = Vcc / R
I est maximal, la charge commence.
Pendant la charge
* La tension Uc augmente avec la charge Uc = Q / C
* Ur + Uc est constant donc Ur diminue et I avec.
Plus le condensateur se charge, plus le courant de charge diminue.
La charge est de plus en plus lente et théoriquement sans fin.
La durée de la charge est fonction des valeurs de R et C, le produite RC est nommé la constante de temps et exprimé en seconde
Constante de temps : 
En fin de charge : Au bout d'un temps t = 5 .  le condensateur est complètement chargé.
Uc = Vcc, I = O Ampère et Ur = 0 Volt
L'expression de Uc en fonction du temps est la suivante (E est la tension finale, Vcc dans ce cas)
Décharge du condensateur.
Le condensateur chargé se comporte en générateur quand il se décharge.
La tension diminue avec le temps selon une courbe symétrique à celle de la charge
Comportement des circuits RC
Le circuit RC est alimenté par un générateur de tension rectangulaire entre 0 Volt et Vcc
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La fréquence du générateur est variable. Nous observons la forme de la tension Uc en fonction de cette fréquence. |
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Si la fréquence d'entrée est faible, le condensateur a largement le temps de se charger et de se décharger. Le signal en sortie est presque identique à celui d'entrée. Le montage laisse donc passer les fréquences basses.
C'est un filtre passe-bas. |
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Si la fréquence d'entrée est élevée, le condensateur n'a pas le temps de se charger et de se décharger. La tension en sortie est constante et égale à la valeur moyenne.
C'est un intégrateur. |
Comportement des circuits CR
La charge et la décharge du condensateur sont similaires à celle du circuit RC mais la tension de sortie est mesurée aux bornes de la résistance.
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La tension Ur est proportionnelle au courant dans le circuit, elle est maximale au début de la charge ou de la décharge et elle devient nulle quand elles sont terminées. |
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Si la fréquence d'entrée est faible, la charge et la décharge sont rapides par rapport à la période. La tension Ur est positive ou négative selon le sens du courant (charge ou décharge). La tension de sortie est l'image des variations de la tension d'entrée d(U)/dt.
C'est un montage dérivateur. |
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Si la fréquence d'entrée est élevée, le condensateur n'a pas le temps de se charger et se décharger, la forme de la tension de sortie est similaire à celle de la tension d'entrée mais décalée..
C'est un filtre passe-haut. |
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