” Etude de la décharge d’un condensateur d’un dipôle RC ”
. Objectif
L’objectif de l’activité est de suivre l’évolution temporelle de la tension aux bornes du condensateur lors de sa décharge, avec le même circuit que l’activité précédente, afin de vérifier la relation :
. Descriptif de l’activité
Après avoir chargé le condensateur, la mesure de la tension aux bornes du condensateur Uc, lors de la décharge, à l’aide de l’entrée analogique A0 est lancée, à t=0s, par un appui sur le bouton poussoir.
La valeur de la tension en V est affichée dans le moniteur série toutes les 100 ms.
Les mesures sont arrêtées en appuyant sur le bouton poussoir. Le condensateur est alors chargé afin de pouvoir effectuer de nouvelles mesures en appuyant de nouveau sur le bouton poussoir.
Il est donc possible d’acquérir des couples de données (t, Uc) afin de vérifier la relation Uc=f(t) théorique.
. Le programme
Voici le code de l’activité :
Déroulement du programme :
– 1. Déclaration des constantes et variables :
Idem Activité 1
– 2. Déclaration de fonctions :
–> Fonction permettant de charger le condensateur :
– Mise à niveau haut de la broche d’alimentation du dipôle RC :
digitalWrite(PinAlimC, LOW)
– Attente de la fin de la charge du condensateur :
while (analogRead(PinUC) < 4.99) )
– 3. Initialisation des entrées et sorties :
. Initialisation de la liaison série à un débit de 9600 bauds,
. Initialisation de la broche du bouton poussoir en entrée,
. Initialisation de la broche d’alimentation du dipôle RC en sortie,
. Charge du condensateur.
– 4. Fonction principale en boucle :
Idem Activité 1, excepté le fait que la broche d’alimentation du condensateur soit mise à un niveau bas pour pouvoir décharger le condensateur.
Et à la fin des mesures, le condensateur est rechargé, afin de pouvoir renouveler l’expérience.
Résultats dans le moniteur série :
. Exploitation des mesures
De même que précédemment, on utilise Regressi pour effectuer la modélisation de la représentation graphique de Uc=f(t) :
Par la modélisation, la détermination de τ donne également une valeur très proche de la valeur théorique.
On peut également déterminer τ à l’aide de la tangente à l’origine ou par la mesure du temps pour lequel le condensateur est déchargé à 37 % (0,37 x 5 = 1,85 V):
