N° Page
Ouverture
p. 1-8

1. Constitution et transformations de la matière
Composition et évolution d'un système
Ouverture de thème p. 16-17

Prévision et stratégie en chimie
Ouverture de thème p. 146-147

2. Mouvement et interactions
Ouverture de thème
p. 290-291

3. Conversions et transferts d'énergie
Ouverture de thème
p. 402-403
Testez le chapitre 100 % débloqué

4. Ondes et signaux
Ouverture de thème
p. 462-463

Annexes

Rabats de début
Rabats
Formules
p. 614-619
Fiche méthode
p. 635-638
Index
Rabats de fin
Rabats
/ 638
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Chapitre 21
Activité 3 - Activité expérimentale
60 min

Mesure du temps de charge

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Objectif : Étudier la réponse d'un circuit RC.
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Problématique de l'activité
Contrairement au résistor, le condensateur met un certain temps avant que la tension à ses bornes n'atteigne sa valeur maximale.
Comment peut‑on mesurer le temps caractéristique de charge d'un condensateur ? Comment en déduire sa capacité ?
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Doc. 1
Schéma électrique

PC - chapitre 21 - Évolutions temporelles dans un circuit capacitif - Schéma électrique

En prenant MΩ et de l'ordre de la centaine de nanofarads (nF), la charge du condensateur peut être facilement étudiée. La tension aux bornes d'un condensateur peut être modélisée par :


: tension délivrée par le générateur (V)
: tension aux bornes du condensateur (V)
: temps (s)
: temps caractéristique de charge du condensateur (s)


Le temps caractéristique est lié aux grandeurs du circuit par la relation :


: résistance du conducteur ohmique (Ω)
: capacité du condensateur (F)

Ce temps caractéristique correspond à l'instant où la tension aux bornes du condensateur atteint près de 63 % de sa valeur maximale.
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Doc. 2
Évaluation de l'incertitude sur

Pour évaluer l'incertitude à partir de la modélisation, il est nécessaire de réaliser le tracé des points au cours du temps et de déterminer une valeur minimale et une valeur maximale pour lesquelles l'ensemble des points de mesure sont encadrés.

PC - chapitre 21 - Évolutions temporelles dans un circuit capacitif - Évaluation de l'incertitude sur τ

On simplifiera ensuite en considérant que les valeurs de et de correspondent à :
et
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Donnée

  • Expression de l'incertitude sur la mesure d'une résistance à l'aide d'un ohmmètre de résolution  :
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Questions
Compétence(s)
REA : Effectuer des mesures avec des capteursVAL : Exploiter un ensemble de mesures

1. Proposer un protocole pour réaliser l'acquisition de lors de la charge du condensateur. Faire valider par le professeur.


2. Tracer puis modéliser la courbe qui permet de déterminer et son incertitude .

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3. Mesurer la résistance du résistor à l'aide d'un multimètre branché en ohmmètre et estimer son incertitude .


4. En déduire la valeur de la capacité avec son incertitude à l'aide de la relation :
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Synthèse de l'activité
Décrire la méthode utilisée ici permettant la mesure du temps caractéristique de charge  .
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