La charge et la décharge d'un condensateur

[Sinead]

Page C S002



Après avoir vu les catégories de condensateur dans le Sujet précédent, nous allons câbler les composants sur une Breadboard et les relier à la source qui ici se fait avec deux piles de 4,5Volts montées en série pour avoir une intensité suffisante.



La première étape : câbler la pile avec l'interrupteur-inverseur SW1 et le fusible, et relier les fils en X et en Y sur la Breadboard comme sur la photo et le schéma.



Deuxième étape : Placez les composants, et le Jumpers sur la Breadboard, dans les trous que j'ai numéroté et cela pour suivre leurs manipulations pour la charge et pour la décharge.



Puis 3 étapes : La décharge PRELIMINAIRE, La charge complète , La décharge lente, Mesurages et courbe de décharge



Liste du matériel nécessaire :

2 piles plates de 4,5 Volts neuves,

1 fil de jonction (repère 1 sur la photo) il relie les lamelles des piles avec 2 cosses Faston; ou soudez un fil sur les lamelles si vous n'avez pas de cosses Faston.

1 porte-fusible

1 fusible de 1 Ampère temporisé

1 interrupteur-inverseur ON/ON, Pouvoir de coupure de 6 Ampères ( Voit le principe de sa commutation avec la position du levier à la suite du schéma ).

1 Bouton Poussoir, B.P. "Pushbutton" ou 1 interrupteur SWITCH "SW1" ( non placé pour le moment ).

1 Condensateur électrolytique, valeur 4,7µF, catégorie 16 Volts ( ou supérieure )

1 Résistance de 10 K Ohms

1 Résistance de 6,8 K Ohms (6800 Ohms)

1 LED s de 10mA, diamètre de 3 millimètre une Rouge, une Verte, une Jaune

2 Jumpers vers le "SW-1 si celui-ci est placé extérieur à la Breadboard"

2 Cordons équipés de pinces type crocodile vers le Voltmètre

1 Voltmètre sur le calibre 20 Volts DC

Fils rigides de jonction comme ceux numérotés sur le schéma ci-dessous :

;

préparez une partie du matériel et les fils, en vous aidant du schéma ci-dessous :

( si vous disposez de l'interrupteur " SW-1 " il remplacera le fil rouge mis sur la Breadboard ).

;

ALIM_9VOLTS_Ext_ et_Breadboard_avec_CONDO_pour_CHARGE1080px.jpg

;

Le schéma comporte des fils numérotés et leurs numéros sont mis également sur la photo. Photo que vous avez imprimé avec le Sujet précédent.

Les LED s et le Bouton Poussoir avec ses deux Jumpers ne sont pas installés pour le moment sur la Breadboard.

Un multimètre Voltmètre de qualité permet de faire le mesurage.



L ' INTERRUPTEUR :



Ici, c'est un inverseur unipolaire qui est utilisé. Il a trois broches et la broche (1) commune est celle du centre.

Il a deux broches (2) (3) situées de part et d'autre de celle du centre, et l'une d'elle (2) en interne fait contact avec du centre et dans ce cas on dit que le contact est fermé.

Il en résulte que l'autre broche (3) ne touche pas le contact de la broche du centre.

Cet interrupteur a un levier de commande (sphère jaune sur le schéma).



Il est important de savoir, lors de cet exercice, si le contact est fermé pour charger le condensateur et ouvert pour faire la décharge du condensateur. Je vais ajouter une LED complémentaire et sa résistance sur la Breadboard.

La position du levier est à l'inverse des contacts fermés; voir le croquis ci-dessous :

;

INVERSEUR CONTACTS FERMES010423.jpg

;



Avant de réaliser le montage complet pour la charge du condensateur, un petit rappel des principales formules :



1) EN COURANT CONTINU



LE FARAD

définition :

Le Farad my collection.jpg

;

LE COULOMB

définition :

COULOMB .png

La quantité d'électricité " Q " en Coulombs



FORMULE DE LA DECHARGE :



et Q = i.t ....... intensité Multiplié par le temps ...... i en Ampère Multiplié par le temps en seconde



Vous verrez avec le montage que la décharge du condensateur est liée à cette formule, le temps de décharge et l'intensité lors de la décharge. Alors pour avoir des intensités différentes avec le même condensateur, il suffit de changer la résistance par une autre, soit plus faible, soit plus grande.

Le temps va alors varier en fonction de la valeur de la Résistance R choisie.

Si la Résistance choisie pour cet exercice est trop faible, le temps de décharge sera très court.

Si la Résistance choisie est grande, le temps de décharge sera long, exemple 2 secondes, le temps de voir la LED s'allumer un peu.

t s = R.C ........temps secondes : t s = durée approximative de la décharge en secondes

R = valeur de la résistance en Ohms

C = valeur de la capacité en Farad

Bien convertir la valeur du condensateur en Farad et la multiplier par la valeur de la Résistance en OHM.

;



DÉCHARGE PRÉLIMINAIRE ou N° 1



EXERCICE sur la Breadboard : Au-dessous de ce schéma le descriptif pour décharger le condensateur

Schéma....

;





- Placez le condensateur électrolytique dans le bon sens, LE + est côté Bouton SW-1.

- Mettez une Résistance de 10 K Ohms.







LA CHARGE



Q = C.V .............Capacité en Farad Multiplié par la tension continue appliquée ( il faut que la tension soit stable, d'où une pile neuve pour un essai). Ou une alimentation stabilisée.



Bien convertir la valeur du condensateur en Farad et la multiplier par des volts.





2) il existe d'autres formules concernant le courant alternatif et la fréquence ( autre chapitre ).

Circuits résonnants - Fréquence en Hertz

Réactance capacitive d'un condensateur Xc



à venir:

Ci-dessous le schéma pour la charge du condensateur :

;

Ci-dessous le schéma pour la décharge du condensateur

;

Ci-dessous le schéma intégrant les deux étapes et la mesure avec le Voltmètre

;



à suivre...