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Lettres et Sciences humaines Fermer Manuels de Lettres et Sciences humaines Manuels de langues vivantes Recherche Connexion S'inscrire Principe et utilisation des condensateurs Un condensateur est un dipôle électrique constitué de deux plaques conductrices très proches l'une de l'autre et séparées par un isolant. Alimenté par un courant électrique continu, des charges de signe opposé s'accumulent sur les plaques. Ce phénomène est appelé effet capacitif. Le condensateur cours bac science experimentale. Le condensateur est utilisé principalement pour: stabiliser une alimentation électrique; traiter des signaux périodiques en séparant par exemple le courant alternatif du courant continu; stocker de l'énergie, auquel cas on parle de supercondensateur. Les condensateurs peuvent aussi être utilisés dans différents capteurs, comme les microphones ( doc. 2). Ils sont aussi utilisés dans des circuits électriques alimentant les tubes à décharge. Capacité d'un condensateur Expérimentalement, on observe que la charge totale sur une plaque du condensateur est proportionnelle à la tension aux bornes de ce condensateur.
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La valeur de la réactance capacitive d'un condensateur est déterminée par sa capacité et la fréquence de la tension appliquée à ses bornes. La réactance capacitive, symbolisée par X C, est exprimée mathématiquement par la formule suivante:. Le condensateur cours bac science and technology. Où: X C: réactance capacitive en ohms Pi: la constante 3, 14 f: fréquence du courant alternatif en hertz (Hz) C: capacité du condensateur en farads (F): pulsation du courant alternatif en radians par seconde (rad/s) Exemple de l'application de cette formule: Calculer la réactance capacitive, en ohms, d'un condensateur dont la capacité est de 1 000 µF lorsqu'une tension alternative d'une fréquence de 50 Hz est appliquée à ses bornes. Formule pour calculer la réactance capacitive:. Où: Pi = 3, 14, f = 50 Hz, C = 1 000 µF. Ou: Donc: La réactance capacitive du condensateur est égale à 3, 18 Ohms. Analyse des résultats: La valeur de la réactance capacitive dépend: de la fréquence du courant alternatif; et de la capacité du Étant donné que la capacité d'un condensateur est une valeur fixe, la réactance capacitive ne peut varier qu'en fonction de la fréquence du courant alternatif.
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Les connaissances nécessaires Charge et décharge d'un condensateur Les objectifs Mesurer la capacité d'un condensateur par la mesure de la constante de temps Vérifier les lois de groupement des condensateurs Modéliser la transmission d'une différence de potentiel à travers une fibre nerveuse Comprendre l'importance de la représentation graphique des mesures L'expérience Le dispositif Plusieurs condensateurs et résistances sont rangés dans la partie supérieure du boîtier. La partie inférieure permet de réaliser différents circuits. Une alimentation de 12V est disponible. Le condensateur en régime transitoire|Cours de science de l'ingénieur. Des emplacements sont prévus pour les éléments. Un voltmètre numérique et un chronomètre permettent de mesurer des tensions en fonction du temps. Les mesures Relevé de la tension aux bornes du condensateur au cours de la décharge L'étudiant trace le graphe de la tension, d'abord sur papier millimètré, ensuite sur papier semi-logarithique. Mesure des capacités des condensateurs A partir des mesures des demi-vies, l'étudiant détermine la valeur de plusieurs capacités (T 1/2 =RCln2) et vérifie la loi des groupements des condensateurs.
Exemples de capteurs capacitifs à effet mécanique Le déplacement d'une des électrodes par rapport à l'autre modifie la capacité du condensateur. Les capteurs de pression ou de déplacement sont constitués d'une armature mobile et d'une armature fixe permettant de repérer une variation de capacité due à une variation de distance entre les électrodes (microphones). L'accéléromètre utilise en général deux capteurs capacitifs de déplacement qui mesurent le déplacement d'un objet par rapport à un support (vibromètre à ondes sismiques, manette). Exemples de capteurs capacitifs liés aux caractéristiques de l'isolant La modification des caractéristiques du milieu entre les électrodes modifie la capacité du condensateur. Les capteurs d'humidité ou de température par détection d'une variation des caractéristiques de l'isolant (comme une céramique) entre les électrodes. Le condensateur cours bac science neurophysiologie. Les capteurs de proximité: si un objet s'approche de l'extrémité du capteur, la valeur de est modifiée (contrôle de remplissage dans des flacons ou des cuves opaques).
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