Décharge et temps de demi-décharge

Intermédiaire
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Énoncé

Un condensateur de capacité , préalablement chargé sous une tension , est déconnecté du générateur à l'instant puis relié à un conducteur ohmique de résistance . On donne et . 1) Établir l'équation différentielle vérifiée par pendant la décharge. 2) Vérifier que en est solution, et calculer . 3) Établir l'expression littérale du temps de demi-décharge , puis le calculer. Dépend-il de ? 4) Au bout de combien de temps la tension est-elle tombée à de sa valeur initiale ? 5) Calculer l'énergie initialement stockée dans le condensateur, et préciser où elle se retrouve à la fin de la décharge.

Indices

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1 Indice 1
La loi des mailles sans générateur donne $R\,C\dfrac{du_C}{dt} + u_C = 0$. Vérifier la solution proposée consiste à la dériver et à la reporter.
2 Indice 2
Le temps de demi-décharge vaut $\tau\ln 2$ : il ne dépend pas de la tension initiale, ce qui est justement la question posée.

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La méthode — par où commencer

La loi des mailles sans générateur donne . Vérifier la solution proposée consiste à la dériver et à la reporter.

Le temps de demi-décharge vaut : il ne dépend pas de la tension initiale, ce qui est justement la question posée.

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

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