Dm sur les condensateurs

par **nico840** » 08 Fév 2008, 17:04

bonjour je suis en 1ere et jai un dm a rendre pour les vacances
je ny arrive pas donc pouvez vous m'aidez svp merci

voici l'exercice ;

Une firme fabrique des condensateurs de capacité C= 1 F qui , chargés sous la tension U= 5 V peuvent servir de batteries de secours .
1) Calculer la quantité d'electricité Q et l'energie emmagasiner dans un tel condensateur lorsqu'il est chargé.

2) lorsqu'un ordinateur muni d'un tel condensateur batterie est mis hors tension , l'ensemble du dispositif de veille , qui actualise l'heure et garde en mémoire un certain nombre d'informations notamment , consomme un courant que l'on considera comme constant et egal a 15nA. La tension aux bornes du condensateur doit rester superieur a 3.5V pour etre efficace.
Pendant combien de jours l'ordinateur peut il rester hors tension sans que le fonctionnement de son dispositif de veille soit altere ?

par **Dominique Lefebvre** » 08 Fév 2008, 18:30

nico840 a écrit:bonjour je suis en 1ere et jai un dm a rendre pour les vacances
je ny arrive pas donc pouvez vous m'aidez svp merci

voici l'exercice ;

Une firme fabrique des condensateurs de capacité C= 1 F qui , chargés sous la tension U= 5 V peuvent servir de batteries de secours .
1) Calculer la quantité d'electricité Q et l'energie emmagasiner dans un tel condensateur lorsqu'il est chargé.

2) lorsqu'un ordinateur muni d'un tel condensateur batterie est mis hors tension , l'ensemble du dispositif de veille , qui actualise l'heure et garde en mémoire un certain nombre d'informations notamment , consomme un courant que l'on considera comme constant et egal a 15nA. La tension aux bornes du condensateur doit rester superieur a 3.5V pour etre efficace.
Pendant combien de jours l'ordinateur peut il rester hors tension sans que le fonctionnement de son dispositif de veille soit altere ?

Bonsoir,
La première question est une question de cours: tu dois savoir y répondre après avoir appris ta leçon.

Ceci dit, je suis un peu étonné : en quelle classe de première es-tu? En principe les condensateurs sont au programme de Term, sauf erreur de ma part...

par **nico840** » 08 Fév 2008, 20:49

je suis en 1ere sti etk

1) Q=c* U

= 1 * 5
= 5 v.f jai des doutes pour lunite

energie emmagasine

w = 1/2 * Q * U
= 1/2 *5 * 5
= 12.5 micro joule

mais pour le 2)
je comprend pas

par **Dominique Lefebvre** » 10 Fév 2008, 11:38

nico840 a écrit:je suis en 1ere sti etk

1) Q=c* U

= 1 * 5
= 5 v.f jai des doutes pour lunite

la formule est OK.
L'unité SI de la charge est le coulomb 5C), mais le volt.farad (V.F) n'est pas faux (mais à éviter -et on met des majuscules à ces unités).

Je suis quand même surpris de la capacité du condensateur qu'on t'indique : 1 farad est une capacité énorme! Je vois mal comment faire rentrer une capa d'un farad dans un portable. Lorsque que tu vois la taille des condensateurs de 10^-3 f (1000 microfarad) qu'on utilise pour le filtrage dans les alimentations électroniques, j'ai des doutes...

energie emmagasine

w = 1/2 * Q * U
= 1/2 *5 * 5
= 12.5 micro joule

L'énergie est E = (1/2)*C*u² et pas (1/2)*Q*U, C étant la capacité de ton condensateur et U la tension aux bornes.
Attention aux unités: C doit être exprimé en farad et U en volt. L'énergie est exprimée en joule (J). On la note E et pas W.
Ton résultat numérique est donc faux, comme ta formule.

par **Dominique Lefebvre** » 10 Fév 2008, 11:44

La question 2 est une application directe de l'étude de la décharge d'un condensateur.
Est-ce que les formules i = C.du/dt ou i = dq/dt te sont familières ? Sinon, que contient ton cours sur la décharge d'un condensateur?

par **nico840** » 23 Fév 2008, 14:20

oui
je connais cette formule
mais je suis coincer sur cette question
je ne comprend pas du tout

par **nico840** » 23 Fév 2008, 14:27

pouvez vous m"aidez svp
merci d'avance

par **Dominique Lefebvre** » 23 Fév 2008, 14:42

nico840 a écrit:pouvez vous m"aidez svp
merci d'avance

Bonjour,
Que sais-tu de la décharge d'un condensateur? j'ai du mal à estimer les outils dont tu disposes pour résoudre cet exercice....

par **nico840** » 23 Fév 2008, 14:47

moi je connais i = C.du/dt

mais je sais pas ce que ses une decharge du condensateur ?

par **Dominique Lefebvre** » 23 Fév 2008, 15:10

nico840 a écrit:moi je connais i = C.du/dt

mais je sais pas ce que ses une decharge du condensateur ?

c'est ton problème ! L'énergie accumulée dan ston condensateur est utilisée pour alimenter la mémoire de ton PC. Le condensateur se décharge dans une résistance avec un courant supposé constant. En se déchargeant, la tension aux bornes du condensateur diminue. Il faut que tu calcules en combien de temps elle passe de sa valeur initiale (5 V) à la valeur limite (3,5 V).

par **nico840** » 23 Fév 2008, 15:16

merci mais quel calcul utiliser ?

par **Dominique Lefebvre** » 24 Fév 2008, 15:02

nico840 a écrit:merci mais quel calcul utiliser ?

Bonjour,
A ta place, j'utiliserai la formule bien connue U(t) = E*exp(-t/RC), en cherchant pour quelle valeur de t U(t) = 3,5 V avec E = 5V.
Mais je ne sais pas si tu connais cette formule? C'est la solution de l'équation différentielle de décharge d'un condensateur dans une résistance.

par **nico840** » 24 Fév 2008, 15:35

oui je la connais
mais comment lutilise
dsl mais je suis perdu

par **Dominique Lefebvre** » 24 Fév 2008, 15:38

nico840 a écrit:oui je la connais
mais comment lutilise
dsl mais je suis perdu

Génial, d'abord il faut qe tu calcules la constante RC, tu connais C et tu dois calculer R.

Ensuite, tu dois calculer t tel que U = 3,5 V, simple non ?

par **nico840** » 24 Fév 2008, 17:30

et cest quoi la formule pour calculer R ?

par **Dominique Lefebvre** » 24 Fév 2008, 18:34

nico840 a écrit:et cest quoi la formule pour calculer R ?

Et bien tu sais que le courant est supposé constant et égal à 15 nA. Au début de la décharge, la tension est de 5 V. Je crois que muni de ces 2 données, tu dois pouvoir calculer la résistance, non?

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