Stockage d’énergie électrique des condensateurs : laboratoire de physique

Publié le 18 janvier, 2024

Qu’est-ce qu’un condensateur?

Un condensateur est un composant d’un circuit électrique qui stocke la charge et est constitué de deux plaques proches (souvent parallèles). Vous chargez un condensateur en le connectant à une batterie et vous le déchargez en retirant la batterie et en la connectant à un autre composant du circuit. Les condensateurs peuvent libérer de la charge plus rapidement que les batteries et le faire périodiquement : ils peuvent se charger, libérer leur charge et se recharger encore et encore. Cela peut être très utile dans certains circuits, comme le flash d’un appareil photo. Et, en fait, la plupart des appareils électroniques contiennent des condensateurs.

Aujourd’hui, nous allons étudier les condensateurs et voir comment ils fonctionnent par nous-mêmes.

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Étapes du laboratoire de physique

Pour ce laboratoire de physique, vous aurez besoin de :

  • Une pile
  • Une ampoule
  • Un condensateur
  • Une résistance
  • Deux interrupteurs
  • Sept fils
  • Deux ampèremètres (appareils qui mesurent le courant qui les traverse)

Étape 1: Utilisez les composants pour créer un circuit parallèle avec deux branches. Sur la première branche placez le condensateur, une résistance, un ampèremètre et un interrupteur. (La résistance est juste là pour garantir que le courant n’est pas trop élevé.) La deuxième branche doit se connecter autour du condensateur et contenir une ampoule, le deuxième ampèremètre et le deuxième interrupteur. Gardez les interrupteurs ouverts (éteints) pour démarrer. Voici un schéma de ce à quoi devrait ressembler le circuit :


Schéma
schéma

Étape 2: Fermez l’interrupteur sur la première branche. Notez vos observations et regardez la lecture de l’ampèremètre. Vous devriez remarquer que la lecture sur l’ampèremètre augmente à mesure que le courant circule dans le circuit. Une fois que la lecture de l’ampèremètre est revenue à zéro, passez à l’étape suivante.

Étape 3: Ouvrez l’interrupteur sur la première branche, en débranchant la batterie du condensateur. PUIS fermez l’interrupteur sur la deuxième branche.

Étape 4 : Notez vos observations et observez ce qui arrive à la lecture de l’ampèremètre. Répétez au besoin jusqu’à ce que vous soyez satisfait de vos observations.

Si ce n’est pas déjà fait, il est maintenant temps de mettre la vidéo en pause et de terminer l’atelier. Bonne chance!


Maintenant que vous avez collecté des données d’observation, il est temps d’analyser ce que vous avez vu. Lorsque vous avez fermé l’interrupteur de la première branche, vous connectiez un circuit de charge. Le courant de la batterie circulait vers le condensateur, le chargeant. Une fois le condensateur complètement chargé, le courant s’est arrêté et la lecture de l’ampèremètre est progressivement revenue à zéro.

Ensuite, vous avez déconnecté la batterie puis connecté le condensateur à une ampoule en fermant le deuxième interrupteur. La lecture de l’ampèremètre a augmenté et l’ampoule s’est allumée vivement, puis s’est atténuée progressivement jusqu’à ce qu’elle redevienne sombre. C’était le condensateur qui libérait rapidement sa charge, allumant l’ampoule. Mais à mesure que la charge du condensateur se vidait, l’ampoule s’est éteinte et s’est éteinte. Cette charge est une réserve d’énergie, et cette énergie a été libérée dans l’ampoule sous forme d’énergie lumineuse.

C’est ainsi que fonctionnent les condensateurs : vous les connectez à un circuit de charge, puis libérez leur charge (énergie) lorsque vous en avez besoin. Il sort par rafales rapides jusqu’à ce qu’il soit épuisé. Lorsque vous avez besoin d’une explosion de puissance rapide ou répétitive, cela peut être très utile.


Un condensateur est un composant d’un circuit électrique qui stocke une charge. Vous chargez un condensateur en le connectant à une batterie et vous le déchargez en retirant la batterie et en la connectant à un autre composant du circuit. Les condensateurs peuvent se charger, libérer leur charge et se recharger encore et encore. Cela peut être utile dans certains circuits, comme le flash d’un appareil photo.


À la fin de cette leçon, vous serez capable de :

  • Écrire la définition d’un condensateur
  • Suivez les étapes de laboratoire nécessaires pour charger et décharger un condensateur
  • Analysez les résultats de vos données


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