Les condensateurs exo+correction TP condensateur avec solution

Condensateur : exercices corrigés

Exercice 1

Calculez la capacité totale de:

a) 3 condensateurs en série : 10 μF, 10μF et 22 μF;

b) 4 condensateurs en parallèle : 10 pF, 10 pF, 33 pF et 33 pF;

c) 2 condensateurs en parallèle (100 pF et 220 pF) placés en série avec un 3ème de 220 pF.

Exercice 2

Un condensateur de 100 μF est chargé sous une tension de 30 V.

a) Quelle est la quantité d'électricité emmagasinée?

b) Quelle est l'énergie électrique emmagasinée?

Exercice 3

Un condensateur de 47 μF et un autre de 33 μF supportent la même tension maximale soit 25 V. On les branche en série puis en parallèle. Calculer dans chaque cas:

a) La capacité équivalente.

b) La tension maximale que peut supporter le groupement.

c) L'énergie emmagasinée par le groupement lorsqu'il est chargé sous la tension maximale.

Exercice 4

Calculez la charge et la tension aux bornes de chacun des condensateurs des circuits suivants :

Exercice 5

Un condensateur de 47 μF chargé sous une tension de 25 V et un autre de 33 μF chargé sous une tension de 10 V.

1. Calculer la charge et l’énergie emmagasinée par chaque condensateur

2. On les branche en parallèle (la borne + de l’un avec la borne + de l’autre), calculer la nouvelle tension des condensateurs et l'énergie emmagasinée par le groupement.

3. On les branche en parallèle (la borne + de l’un avec la borne - de l’autre), calculer la nouvelle tension des condensateurs et l'énergie emmagasinée par le groupement.

Exercice 6

1) Un courant de 5 mA circule dans un condensateur de 25 μF durant 10 ms. Que vaut alors la tension à ses bornes si initialement UC = 2 volts?

2) Un courant de 20 mA circule durant 2 ms dans un condensateur créant une différence de potentiel de 40 volts. Quelle est la capacité de ce condensateur?

Exercice 7

On charge un condensateur de capacité C = 1μF avec le courant de la figure suivante :

1. Calculer la tension U aux bornes du condensateur aux temps (condition initiale : U = 0V) :

          t1= 1,5ms      t2 = 3ms          t3 = 3,5ms         t4 = 4ms

2. Tracer le chronogramme de U.

Exercice 8

Utiliser les courbes universelles de charge et de décharge d'un condensateur pour répondre aux questions Suivantes :

1) Que vaut la constante de temps de ce réseau lorsque l'interrupteur est en position 1?

2) Quelle est la tension vers laquelle le condensateur tend à se charger?

3) Que vaut la tension aux bornes du condensateur après 3 s, si initialement UC = 0 et que l'interrupteur est en position 1?

4) Combien de temps prendra-t-on avant que le voltage aux bornes du condensateur atteigne 15 volts lorsque l'interrupteur est en position 1 et que initialement UC = 0?

5) Que vaut la constante de temps lorsque l'interrupteur est en position 2?

6) Que vaut la tension aux bornes du condensateur après 2,1 s, si la tension aux bornes du condensateur était de 20V lorsque l'interrupteur fut mis en position 2?

 Courbes universelles de charge et de décharge d'un condensateur.

Exercice 9

Calculez la charge et la tension aux bornes de chacun des condensateurs, lorsque ceux-ci sont chargés à leur tension finale.

Exercice 10

a. Initialement les condensateurs sont complètement déchargés. Calculer les courants I1, I2 et I3 dans les résistances R1, R2 et R3.

b. Calculer la charge et la tension aux bornes de chacun des condensateurs, si chacun d'entre eux est chargé    sa tension finale. Calculer les courants I1, I2 et I3 dans les résistances R1, R2 et R3.

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CORRECTION - SOLUTIONS

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Solution Exercice 1

Solution Exercice 2

Solution Exercice 3

Solution Exercice 4

Solution Exercice 5

Solution Exercice 6

Solution Exercice 7

Solution Exercice 8

Solution Exercice 9

Solution Exercice 10