Étape 1 sur 4
📦 Présentation du matériel
Avant de manipuler, découvrons les composants du circuit RC.
🎯 Objectif du TP
Déterminer expérimentalement la constante de temps
τ d'un circuit RC, puis vérifier la relation
τ = R × C.
🔧 Composants du circuit
Tape sur un composant pour découvrir son rôle.
👆🔋
Pile
9 V
👆📏
Résistance
1 kΩ
👆⚡
Condensateur
100 µF
👆🔘
Interrupteur
K
👆🧵
Fils
× 4 min.
📺 L'oscilloscope
L'appareil qui trace la courbe U_C(t)
📌 Rôle : Affiche en temps réel l'évolution de la tension U_C(t) aux bornes du condensateur.
📌 Ses 2 voies :
• Voie 1 (+) : borne + du condensateur
• Voie 2 (−) : borne − du condensateur
📚 Notions à connaître
- Un condensateur stocke de l'énergie sous forme électrique.
- Pendant la charge : U_C(t) = E·(1 − e^(−t/τ))
- Pendant la décharge : U_C(t) = E·e^(−t/τ)
- La constante de temps : τ = R × C
- À t = τ : U_C atteint 63 % de E (charge) ou 37 % (décharge).
Étape 2 sur 4
🛠️ Montage du circuit
Ajoute les composants. Glisse les extrémités des fils pour les brancher aux bornes.
🎯 Mission
Place les 4 composants et connecte-les avec au moins
4 fils pour former un circuit RC fermé.
👆 Tape sur un composant pour l'ajouter
🔧 Composants 0/4
🧵 Fils connectés 0/4
Étape 3 sur 4
📺 Brancher l'oscilloscope
Branche les 2 voies de l'oscilloscope aux bornes du condensateur.
🎯 Mission : branche les 2 voies de l'oscilloscope aux bornes du condensateur C.
Voie 1 (+) → borne + de C
Voie 2 (−) → borne − de C
💡 Ton montage est conservé. Ajoute l'oscilloscope puis branche ses 2 voies.
📺 Pose l'oscilloscope puis branche ses voies
Étape 4 sur 4
🎓 Analyse & Conclusion
Comprendre le comportement du condensateur lors de sa charge et de sa décharge.
📊 Récapitulatif
Modifie R et C pour comparer les courbes.
Tension E
9.0 V
Résistance R
Ω
Condensateur C
µF
Constante τ
100 ms
📈 Courbes observées
🔵 U_C(t) — Tension
U_C(t) = E · (1 − e^(−t/τ))
⚡ i(t) — Courant
i(t) = (E/R) · e^(−t/τ)
U_C à t = τ
5.67 V (63 %)
U_C à t = 5τ
8.91 V (99 %)
📈 Charge vs Décharge
Clique sur un bouton pour animer.
🔋 CHARGE
U_C(t) = E · (1 − e^(−t/τ))
⚡ DÉCHARGE
U_C(t) = E · e^(−t/τ)
💡 À retenir :
• Charge → U_C monte vers E.
• Décharge → U_C descend vers 0.
• Vitesse dépend de τ = R × C.
• Charge → U_C monte vers E.
• Décharge → U_C descend vers 0.
• Vitesse dépend de τ = R × C.
🌍 Applications
Le circuit RC est partout !
Flash d'appareil photo
Charge lente / Décharge rapide
Le condensateur se charge lentement puis se décharge très vite dans la lampe flash.
Clignotant de voiture
Cycle régulier
Le condensateur + résistance fixent la fréquence du clignotement.
Minuterie
Temporisation
Le condensateur charge pendant 5τ avant de déclencher une action.
Supercondensateur
Bus et tramways
Stocke l'énergie au freinage, la restitue au démarrage.
🛡️ Questions
Réponds aux 3 questions.
Question 1 / 3
Pourquoi l'interrupteur doit-il être ouvert avant de commencer ?
Question 2 / 3
Pourquoi branche-t-on l'oscilloscope EN DÉRIVATION ?
Question 3 / 3
Pourquoi mesure-t-on U_C et pas U_R ?
✍️ Ma conclusion
Rédige ta conclusion. Vérification automatique.
Progression :
0/5
Objectif du TP
Déterminer τ et vérifier τ = R × C.
💡 τ = R × C avec R = 1 kΩ et C = 100 µF
💡 U_C = E × (1 − e⁻¹) ≈ 0,63 × E
💡 U_C = E × e⁻¹ ≈ 0,37 × E
📝 Ta conclusion rédigée
🎓 Certificat de réussite
Saisis ton nom pour générer ton certificat.
🧮 Exercices guidés
3 exercices progressifs.
1
Calculer τ
R = 2 kΩ, C = 50 µF. Quelle est τ ?
- Formule : τ = R × C
- R = 2000 Ω, C = 50 × 10⁻⁶ F
2
U_C à t = τ
E = 6 V, quelle est U_C à t = τ lors de la charge ?
- U_C(τ) = E × (1 − e⁻¹)
- e⁻¹ ≈ 0,37 → 1 − e⁻¹ ≈ 0,63
3
Choisir R
On veut τ = 0,5 s avec C = 100 µF. Quelle R ?
- R = τ / C
- C = 100 × 10⁻⁶ F