CORRECTION DES EXERCICES SUR LES CONDENSATEURS
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- Rose Emmanuelle Albert
- il y a 7 ans
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1 ORRETION DES EXERIES SUR LES ONDENSATEURS Exrcic 1 : On possèd 2 condnsaurs d valurs 1=10µF 2=4,7µF ; Exrcic 2 : * Donnz la valur d 1 n parallèl avc 2. q µF 4,7uF 14, 7uF Donnz la valur d 1 n séri avc ,7 q, 197uF ,7 On a obnu l ablau d msur suivan pndan la décharg d'un condnsaur dans un résisanc. On a rlvé alors la nsion aux borns du condnsaur n foncion du mps. Uc (V) 4,27 2,68 2,19 1,80 1,47 1,20 0,98 (s) * Sous qull nsion iniial éai chargé l condnsaur? L condnsaur éai iniialmn chargé sous un nsion d 4V. * Qull s la nsion Uc au bou d'un consan d mps? Au bou d, on a Uc 0,7 Uc0 0,7 4 1, 48 V Qull s la valur d? La valur d s alors approximaivmn d 10 s. Exrcics sur ls ondnsaurs 5 JF&JFA05
2 Exrcic : Un monr à quarz s alimné par un condnsaur élcrolyiqu rchargé par un cllul phooélcriqu sous 4 V. = 0, F I Quarz = 1,5µA Pour qull foncionn corrcmn, il fau V Quarz >2 V. ombin d'hurs pu-ll foncionnr sans êr éclairé? Exrcic 4 : omm on a un décharg par un généraur d couran consan, on alors l équaion d décharg suivan : Uc Uc Ic 0 Ic. 0, Uc Uc s ,2 h 600 1,5.10 L condnsaur éan déchargé, on frm K. Au bou d combin d mps : * La nsion Uc = 4 V? On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 0 V Uc A 8V Exrcics sur ls ondnsaurs 6 JF&JFA05 A = 0 A = Dans l schéma Uc =0 V Uc = 8 V A 8 V B 8 V On obin alors l équaion suivan : R. Uc 8 8. On chrch alors :
3 R ln ln 0 8 0,5 5, ms * L couran Ic = 100 µa? Pour l couran, on obin alors l équaion suivan : E E E. E Uc Ic R R On chrch alors : E. R , , ln ln ,275 9, ms Exrcics sur ls ondnsaurs 7 JF&JFA05
4 Exrcic 5 : * A = 0, Uc = 5V. On frm K, au bou d combin d mps Uc = 2V? On a l équaion suivan : Uc A B. A = 0 A = Dans l schéma Uc =5 V Uc = 0 V On n dédui alors : Uc A B 5 V Uc A 0 V A 0 V B 5 V On obin alors l équaion suivan : Exrcics sur ls ondnsaurs 8 JF&JFA05
5 R. Uc 5. On chrch alors : R ln ln 12 5 * Qull s la valur d Ic à c momn? Uc 2 Ic 5, 7µA R ,4 24, ms Exrcic 6 : Exrcics sur ls ondnsaurs 9 JF&JFA05
6 * A =0, Uc 0 = 5 V. * On frm K, au bou d combin d mps Uc = 7 V? On a l équaion suivan : Uc A B. A = 0 A = Dans l schéma Uc =5 V Uc = 10 V On n dédui alors : Uc A B 5 V Uc A 10 V A 10 V B 5 V On obin alors l équaion suivan : R. Uc On chrch alors : R ln ln 8 5 * Donnz l'allur d Uc Ic. 0,6 510, µs Exrcics sur ls ondnsaurs 10 JF&JFA05
7 Exrcic 7 : * A =0, Uc0 = 5 V. On a l équaion suivan : Uc A B. A = 0 A = Dans l schéma Uc =5 V Uc = V On n dédui alors : Uc A B 5 V Uc A V A V B 2 V On obin alors l équaion suivan : R. Uc 2. Pour l couran, on obin alors l équaion suivan : E Uc Ic R * On frm K, donnr l'équaion l'allur d Uc Ic Exrcics sur ls ondnsaurs 11 JF&JFA05
8 Exrcic 8 : * A =0, l condnsaur s déchargé. Donnz ls valurs d Uc Ic pour =0, =1, =2, = =4. Donnz ls chronogramms d Uc Ic. alculz l mps 5 où Uc rvin à 0 (à 1% près)? D 0 à1 - : La nsion E éan à 0V, on a Uc=0V Ic=0A. D 1 + à2 - : La nsion E éan à 8V, on calcul l équaion d la nsion Uc : On a l équaion suivan : Uc A B. Exrcics sur ls ondnsaurs 12 JF&JFA05
9 On n dédui alors : Uc A B 0 V Uc A 8 V A = 0 A = Dans l schéma Uc =0 V Uc = 8 V A 8 V B 8 V On obin alors l équaion suivan : R. Uc 8 8. Il fau alors calculr la nsion Uc à =2 : Uc ,64 V Pour l couran, on obin alors l équaion suivan : E Uc Ic R Il fau alors calculr l couran Ic à =1 + : , Ic 0, µa Il fau alors calculr l couran Ic à =2 - : Ic 0, µa D 2 + à - : La nsion Uc 0 éan à 6,64V, on calcul l équaion d la nsion Uc : On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 6,64 V Uc A 4 V Exrcics sur ls ondnsaurs 1 JF&JFA05 A = 0 A = Dans l schéma Uc =6,64 V Uc = 4 V A 4 V B 2,64 V On obin alors l équaion suivan : R. Uc 4 2,64. Il fau alors calculr la nsion Uc à = - : Uc 4 2, ,64. 4,448 V
10 Pour l couran, on obin alors l équaion suivan : 4 4 2,64. E Uc Ic R Il fau alors calculr l couran Ic à =2 + : 2, , Ic 0, µa Il fau alors calculr l couran Ic à = - : Ic 0, , 6 µa D + à4 - : La nsion Uc 0 éan à 4,448V, on calcul l équaion d la nsion Uc : On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 4,448 V Uc A 10 V A = 0 Dans l schéma Uc =4,448 V A = Uc = 10 V A 10 V B 5,55 V On obin alors l équaion suivan : R. Uc 10 5,55. Il fau alors calculr la nsion Uc à =4 - : Uc , ,55. 9,0575 V Pour l couran, on obin alors l équaion suivan : ,55. E Uc Ic R Il fau alors calculr l couran Ic à = + : Ic 0, , 5 µa Il fau alors calculr l couran Ic à =4 - : Ic 0, , 5 µa 5, , D 4 + à : La nsion Uc 0 éan à 9,0575V, on calcul l équaion d la nsion Uc : Exrcics sur ls ondnsaurs 14 JF&JFA05
11 On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 9,0575 V Uc A 0 V A = 0 A = Dans l schéma Uc =9,0575 V Uc = 0 V A 0 V B 9,0575 V On obin alors l équaion suivan : R. Uc 9,0575. Il fau alors calculr la nsion Uc=0.01*9.0575V à =5 : 5 R 0,01* , , ln0,01 2, ms.ln 8 5 Ou , 82 ms 5 Pour l couran, on obin alors l équaion suivan : 9,0575. Uc Ic R Il fau alors calculr l couran Ic à =4 + : 9, , Ic 4 0, , 8 µa Exrcics sur ls ondnsaurs 15 JF&JFA05
12 hronogramm ds nsions : Exrcics sur ls ondnsaurs 16 JF&JFA05
13 hronogramm ds courans : Exrcic 9 : A =0, l condnsaur s déchargé. alculz ls équaions d Uc Ic n foncion du mps. On fai alors l schéma d hévnin équivaln pour pouvoir calculr ls équaions d Uc d Ic. Exrcics sur ls ondnsaurs 17 JF&JFA05
14 Schéma équivaln : On calcul alors : E R E TH 5 V R R 1 1 ; R1. R2 1.1 R R R TH 1 2 La nsion E éan à 5V, on calcul l équaion d la nsion Uc : On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 0 V Uc A 5 V 1 A = 0 2 A = Dans l schéma Uc =0 V Uc = 5 V A 5 V B 5 V On obin alors l équaion suivan : RTH. Uc Pour l couran, on obin alors l équaion suivan : Ic ETH Uc R TH RTH Donnz ls chronogramms d Uc Ic. Exrcics sur ls ondnsaurs 18 JF&JFA05
15 Exrcic 10 : A =0, l condnsaur s déchargé. alculz ls équaions d Uc Ic n foncion du mps. On fai alors l schéma d hévnin équivaln avc supprposiion pour pouvoir calculr ls équaions d Uc d Ic. Exrcics sur ls ondnsaurs 19 JF&JFA05
16 Schéma équivaln : On calcul alors : E. R // R E. R1 // R E TH 2 6, 66 V R R // R R R // R ; R TH R R 1 2 R 1 La nsion E éan à 6,66V, on calcul l équaion d la nsion Uc : 2 On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 0 V Uc A 6,66 V A = 0 A = Dans l schéma Uc =0 V Uc = 6,66 V A 6,66 V B 6,66 V On obin alors l équaion suivan :. RTH Uc 6,66 6,66. 6, Pour l couran, on obin alors l équaion suivan : Ic 6,66 6,66 6,66. E TH Uc R TH Donnz ls chronogramms d Uc Ic. 6 RTH. 6, Exrcics sur ls ondnsaurs 20 JF&JFA05
17 Exrcic 11 : On désir ffcur la rmis à zéro d'un circui lors d la mis sous nsion. Pour cla, on uilis l monag ci-dssous : L circui inégré s n chnologi MOS. L couran nran dans l'nré RESET s nul. L'nré RESET s aciv au nivau logiqu bas. On donn : Nivau logiqu 1 : Vih > 70% Vdd Nivau logiqu 0 : Vih < 0% Vdd * A parir d la mis sous nsion, au bou d combin d mps s-on crain qu l'nré RESET n's plus aciv? Exrcics sur ls ondnsaurs 21 JF&JFA05
18 Exrcic 12 : L nré RESET n s plus aciv dès qu l on dépass ls 70% d Vdd. Il fau donc calculr au bou d combin d mps la nsion aux borns du condnsaur dépass ls 70% d Vdd. On calcul alors l équaion d Uc. On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 0 V Uc A Vdd A = 0 A = Dans l schéma Uc =0 V Uc = Vdd A Vdd B Vdd On obin alors l équaion suivan :. Uc Vdd 1. On chrch alors : Soi l monag suivan : R. 0,7. Vdd Vdd 1 R 1 0,7 9.ln ln 2 1 0, 1, ms A =0 ; Uc = 5 V 1) alculr ls valurs d Uc pour =0 ; =1 ; =2 ; = ; =4 ; =5. A =0 : La nsion Uc 0 =5V. On a l équaion suivan : Uc A B. Exrcics sur ls ondnsaurs 22 JF&JFA05
19 On n dédui alors : Uc A B 5 V Uc A 0 A = 0 A = Dans l schéma Uc =5 V Uc = 0 A 0 B 5 On obin alors l équaion suivan :. Uc 5. On chrch alors : R. Uc ( 1) 5. 1 R Uc( 1) 5. D =1 à =2 : La nsion Uc 1 =,267V.,267 V On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B,267 V Uc A 10 V Exrcics sur ls ondnsaurs 2 JF&JFA05 A = 0 A = Dans l schéma Uc =,2675 V Uc = 10 V A 10 V B 6,729 V On obin alors l équaion suivan :. Uc 10 6,729. On chrch alors : R. Uc ( 2) 10 6, R Uc( 2) 10 6,729. 5,60 V D =2 à = : La nsion Uc 2 =5,60V.
20 On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 5,60 V Uc A 0 V A = 0 A = Dans l schéma Uc = 5,60 V Uc = 0 V A 0 V B 5,60 V On obin alors l équaion suivan :. Uc 5,60. On chrch alors : R Uc ( ) 5, Uc( ) 5,60.,659 V D = à =4 : La nsion Uc =,659V. On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B,659 V Uc A 10 V A = 0 A = Dans l schéma Uc =,659V Uc = 10 V A 10 V B 6,41V On obin alors l équaion suivan :. Uc 10 6,41. On chrch alors : R. Uc ( 4) 10 6,41. 4 R Uc( 4) 10 6,41. 5,8567 V Exrcics sur ls ondnsaurs 24 JF&JFA05
21 D =4 à =5 : La nsion Uc 4 =5,8567V. On a l équaion suivan : Uc A B. On n dédui alors : Uc A B 5,8567 V Uc A 0 V A = 0 A = Dans l schéma Uc = 5,8567 V Uc = 0 V A 0 V B 5,8567 V On obin alors l équaion suivan :. Uc 5,8567. On chrch alors : R R. Uc ( 5 ) 5, Uc( 5) 5,8567.,827 V 2) omplér l chronogramm d Uc. Exrcics sur ls ondnsaurs 25 JF&JFA05
22 ) Vrs qull valur moynn nd Uc quand nd vrs l'infini? La nsion Uc MOY =5 V. Exrcics sur ls ondnsaurs 26 JF&JFA05
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