Charge d'un condensateur à travers une résistance

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Énoncé

On réalise le montage d'un dipôle RC série avec un générateur idéal de f.é.m. , un conducteur ohmique de résistance et un condensateur de capacité , initialement déchargé. À , on ferme l'interrupteur.
Montage de charge d'un condensateur à travers un conducteur ohmiqueSchéma d'un circuit RC série. Un générateur idéal de force électromotrice E occupe la branche de gauche, un interrupteur K et un conducteur ohmique de résistance R sont placés sur la branche du haut, et un condensateur de capacité C ferme le circuit sur la branche de droite. Deux flèches-tension indiquent u indice R aux bornes du résistor et u indice C aux bornes du condensateur ; une flèche bleue donne le sens conventionnel du courant i. Les valeurs numériques sont rappelées dans un encadré : E égale 12 volts, R égale 500 ohms, C égale 200 microfarads, condensateur initialement déchargé.Charge d'un condensateur à travers un conducteur ohmiqueÀ t = 0 on ferme K ; le condensateur est initialement déchargéKRCEuRuCiDonnéesE = 12 V (générateur idéal)R = 500 ΩC = 200 µFcondensateur déchargé à t = 0
Le circuit à la fermeture de K : la loi des mailles s'y lit directement sur le schéma, et c'est elle qui donne l'équation différentielle.
1) Établir l'équation différentielle vérifiée par . 2) Calculer la constante de temps . 3) Donner l'expression de et calculer sa valeur à . 4) Calculer le courant à la fermeture du circuit.

Indices

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1 Indice 1
Écris la loi des mailles $E = u_R + u_C$, puis remplace $u_R$ par $R\,i$ avec $i = C\dfrac{du_C}{dt}$ : l'équation différentielle apparaît.
2 Indice 2
À l'instant initial, le condensateur est déchargé donc $u_C = 0$ : toute la tension est aux bornes de la résistance, et $i(0) = \dfrac{E}{R}$.

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La méthode — par où commencer

Écris la loi des mailles , puis remplace par avec : l'équation différentielle apparaît.

À l'instant initial, le condensateur est déchargé donc : toute la tension est aux bornes de la résistance, et .

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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