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Evolution temporelle dans un système capacitif

Dans cette vidéo, l'objectif est de vérifier la valeur d'un condensateur utilisé dans le flash d'un appareil photo. La capacité du condensateur est donnée dans la notice comme étant de 150 µF, avec une tolérance de plus ou moins 10%. Pour vérifier cette valeur, le condensateur est inclus dans un circuit électrique avec un dipôle ohmique de résistance 0,25 MΩ, un générateur de tension continue de 12V et un interrupteur ouvert. Après avoir refermé l'interrupteur, la tension aux bornes du condensateur est mesurée toutes les 10 secondes.

La première question consiste à tracer la courbe de la tension (UC) en fonction du temps et de déterminer la valeur du temps caractéristique (taux) du circuit. Pour cela, il faut repérer le moment où la tension atteint 0,63 fois sa valeur finale (ici, 0,63 * 11V ≈ 7V). En observant la courbe, on constate que cela se produit au bout d'environ 31 secondes.

En utilisant la formule taux = RC, où R est la résistance et C est la capacité du condensateur, on peut exprimer la capacité du condensateur en fonction du temps caractéristique et de la résistance. En utilisant cette formule, on trouve une capacité de 124 µF pour le condensateur.

On peut alors vérifier si ce résultat est en accord avec les indications de la notice. La notice spécifie une capacité de 150 µF ± 10%. Étant donné que la valeur mesurée est de 124 µF, le condensateur est en contradiction avec la notice car sa capacité est trop faible.

Dans l'appareil photo, le condensateur est en série avec la lampe du flash, modélisée par un dipôle ohmique de résistance R'. La durée du flash est d'environ une milliseconde. Le but est donc de déterminer un ordre de grandeur pour la valeur de R'. En utilisant la relation taux prime = c * R', où taux prime est le temps caractéristique pour le flash, on peut exprimer R' en fonction de taux prime et de la capacité. En effectuant les calculs, on obtient une valeur de R' égale à 8 Ohm.

En conclusion, cet exercice vise à vérifier si la valeur du condensateur correspond aux indications de la notice. Il est recommandé d'utiliser des méthodes de vérification, telles que le calcul des marges d'erreur, pour interpréter les résultats. Ce type d'exercice est courant dans les examens scolaires et implique des notions relativement simples. En utilisant les méthodes adéquates, il est possible de déterminer si une valeur est conforme ou non à des spécifications données. Merci d'avoir regardé la vidéo et à bientôt.

Bonjour à tous, c'est Matisse de STUDIO et dans cette vidéo on va se pencher sur un flash d'appareil photo. Alors dans un appareil photo, le fonctionnement du flash nécessite l'utilisation d'un condensateur pour délivrer un courant de grande intensité à la lampe. Une notice indique que le condensateur a une capacité C de 150 µF, plus ou moins 10%. On cherche à vérifier cette valeur en incluant ce condensateur dans un circuit électrique où il est monté en série avec un dipôle ohmique de résistance 0,25 MΩ, un générateur de tension continue 12V et un interrupteur ouvert. A l'instant initial, on ferme l'interrupteur et on relève la tension UC au borne du condensateur toutes les 10 secondes. C'est un exercice vraiment très classique du BAC, en tout cas sous sa forme, qui est de vérifier via des observations si un produit correspond bien aux caractéristiques techniques qui sont données dans la notice ou autre. Première question, il faut tracer la courbe UC en fonction du temps et déterminer graphiquement la valeur du temps caractéristique taux du circuit. Si on trace la courbe, on se souvient de plusieurs manières de déterminer le temps caractéristique, mais une des manières, c'est de déterminer à partir de quand la grandeur a atteint 0,63 fois sa transformation finale. Donc ici, la valeur finale est de 11, donc 0,63 fois 11 est environ égal à 7. On n'a plus qu'à repérer au bout de quel temps la tension a effectivement atteint 7V. Eh bien, si on relève, c'est environ à un temps caractéristique de 31 secondes. Voilà ce qu'il fallait dire. Il faut exprimer la capacité du condensateur en fonction de taux et de R, puis calculer sa valeur. Alors là, on se met dans le cadre d'un circuit RC. Donc bien sûr, on a en tête la formule qui lie le temps caractéristique et les différentes grandeurs. On a taux qui est égal à RC. N'hésitez pas à reprendre l'équation différenciée si vous avez besoin de le remontrer. Alors, on a donc la capacité qui est égale à taux divisé par R. L'application numérique nous donne simplement 124 µF pour la capacité du condensateur. Or maintenant, on peut se demander, le résultat est-il en accord avec les indications de la notice ? C'est tout simplement le but de l'exercice. Alors, on avait une notice qui disait 150 µF ± 10%. Ici, on a 124. Donc la notice prévoit une capacité comprise entre 135 et 165 µF. C'est la traduction de 150 ± 10%. Ainsi, le résultat est en contradiction avec la notice. Le condensateur est de capacité trop faible. Maintenant, dans l'appareil photo, ce condensateur est en série avec la lampe du flash, modélisé par un dipôle ohmique de résistance R'. La durée du flash, durant laquelle se produit la décharge, est voisine de la milliseconde. Déterminez alors un ordre de grandeur pour la valeur de R'. On se place dans un autre circuit où on a toujours cette notion de temps caractéristique. Via cette relation, taux prime est égale à c fois R'. Maintenant, c'est le travail inverse. On doit déterminer R' cette fois. R', c'est donc taux prime divisé par c. On a déterminé sa valeur. Taux prime, on a dit que c'était de l'ordre de la milliseconde. L'application numérique nous donne R' qui est égale à 8 Ohm. Voilà, c'est un exercice typique BAG, très classique, qui fait intervenir des notions pas très compliquées. En général, c'est la méthode typique qu'il faut utiliser, c'est-à-dire vouloir vérifier une valeur ou non. Ne pas hésiter à traduire ce que ça veut dire les bandes de confiance pour l'intervalle de la capacité par exemple. A partir de là, on met les méthodes en place. Merci beaucoup d'avoir regardé cette vidéo et à bientôt.

BAC: Flash

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