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Problème 2

Une source idéale de force électromotrice constante E=12.0 VE=12.0\,\mathrm V est reliée à t=0t=0 en série avec une résistance R=200,OmegaR=200,Omega et un condensateur C=50.0,μFC=50.0,\mu\mathrm F. Le condensateur est initialement déchargé et le circuit est idéal. On note q(t)q(t) la charge de l’armature reliée du côté de la borne positive et i(t)=dq/dti(t)=dq/dt le courant de charge, pour tge0tge0. (a) Déterminer la constante de temps et q(t),i(t)q(t),i(t). (b) Déterminer l’instant où la tension atteint 9090% de sa valeur finale et le courant à cet instant. (c) Calculer l’énergie stockée alors, puis les limites de la charge et du courant lorsque t\toinftyt\toinfty.
problems.proof.stepOf
problems.proof.prevStepproblems.proof.nextStep
i(t)=dqdt=ERe−t/RCi(t)=\frac{dq}{dt}=\frac ER e^{-t/RC}
problems.proof.analysis

La dérivée de la charge donne un courant positif décroissant. À l’origine, il vaut E/R=60.0 mAE/R=60.0\,\mathrm{mA}, car la tension initiale du condensateur est nulle.