Le lancer de gerbe de paille (2)

Le cours aborde le sujet du microphone utilisé lors de la compétition du lancé de gerbe de paille. Le microphone est un transducteur électro-acoustique qui convertit un signal acoustique en un signal électrique. Il est relié à une enceinte acoustique par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance. Le condensateur présent dans le microphone est constitué de deux armatures : une membrane mobile en plastique recouverte d'une fine pellicule métallique et une plaque métallique fixe. Lorsque le microphone ne capte pas de son, la distance entre les deux armatures est de l'ordre de 15 à 25 micromètres. Pour fonctionner, le condensateur doit être chargé avec une source de tension continue. On étudie la phase de charge du condensateur. On établit la relation entre la tension de la source de tension idéale (E), la tension aux bornes du condensateur (UC) et la tension aux bornes de la résistance (UR) en utilisant la loi des mailles. Ensuite, on montre que l'équation différentielle vérifiée par la tension aux bornes du condensateur lors de la charge est de la forme E = RC * (d(UC)/dt) + UC. On mesure la tension aux bornes du condensateur lors de sa charge et on obtient une courbe qui peut être modélisée par trois fonctions mathématiques. On argumente que la troisième fonction correspond à la modélisation de la charge du condensateur en se basant sur les limites des fonctions. On vérifie que la fonction retenue est solution de l'équation différentielle établie précédemment. Ensuite, on utilise la relation entre la capacité d'un condensateur plan et les armatures pour déterminer la valeur de la distance entre les deux armatures du microphone lorsque celui-ci ne capte pas de son. Enfin, on explique que lorsque la distance entre les armatures diminue, la capacité du condensateur diminue également.