Grand oral bac les circuit RC

« Bonjour ! Aujourd'hui, je Vais mettre en lien la photographie et la physique.

Mais avant cela, imaginons la situation suivante : Vous-êtes en vacances à Paris.

C'est une soirée magnifique, et vous vous trouvez devant l'emblématique Tour Eiffel, illuminée de toute part.

Vous souhaitez immortaliser ce moment avec une photo parfaite, un souvenir inoubliable de cette escapade que vous pourrez montrer en revenant chez vous à vos proches. Vous avez votre appareil photo prêt, mais il fait sombre, alors vous décidez d'utiliser le flash pour bien éclairer la scène.

Vous appuyez sur le déclencheur, et...

clic ! Vous regardée votre première prise mais la photo est floue, pas très bien éclairée.

Que s'est-il passé ? C'est ici que la physique entre en jeu, et plus précisément le dipôle RC. Vous vous demandez peut-être quel est le lien entre la photographie et ces deux composants que sont le conducteur ohmique et le condensateur. Alors, ma problématique est la suivante : Quelles est le role d’un dipole RC pour allumer le flash d’un appareil photo ? Alors nous verrons ensemble comment le dipôle RC est si crucial pour capturer ces précieux moment et pourquoi la constante de temps a une influence sur la photographie. Les flashs en photographie sont utilisés pour éclairer des sujets dans d es conditions de faible luminosité ou pour améliorer l'éclairage dans des situations où la lumière naturelle est insuffisante. Le flash, permet d'éclairer une scène pendant un cours instant.

Le flash doit-être prêt à s'allumer à tout moment. Un dipôle RC est un circuit simple composé de deux éléments : une résistance R et un condensateur C.

Ces deux composants sont connectés en série dans le circuit. Voici comment ils fonctionnent ensemble dans notre circuit on a un conducteur ohmique qui est caractérisé par une grandeur électrique appelée résistance représentée par la lettre R dont l'unité est l'ohm de symbole & (ici R = 1,00 kQ) .

Dans un circuit RC, le rôle d'un conducteur ohmique est de diminuer l'intensité du courant. Selon la loi d'Ohm :U=R*I → (U) est la tension aux bornes de la résistance, (R) est la valeur de la résistance, et (I) est le courant qui la traverse. Le condensateur C : Le condensateur est un composant en électronique qui a la capacité de stocker des électrons sur une de ses armatures renforcées par un isolant.

Sa capacité est mesurée en farads (F) et il se charge lorsque le courant circule, accumulant ainsi de l'énergie électrique. Ici notre condensateur a une capacité de C = 150 uF. Lorsqu'il est chargé, le condensateur se comporte comme une pile électronique.

Pour charger le condensateur on place l'interrupteur K1 en position fermé. dipôle RC est soumis à une tension constante la tension aux bornes condensateur ne varie pas instantanément mais suit une courbe exponentielle qui dépend de la constante de temps du circuit, notée (t). La constante de temps est un paramètre primordial pour le flash d'un appareil photo par exemple.

Elle est le produit de la résistance et de la capacité : T = R*C → Dans notre circuit RC, la constante de temps représente le temps qu'il faut pour que le condensateur se charge à partir de zéro jusqu'à atteindre une certaine capacité de charge. Nous allons calculer T lors de la charge du condensateur: calculons la constante de temps T= RxC = (1,00.10e3) x (150.10e-6) = 0,150 secondes Pour déterminer graphiquement la constante de temps, on trace la tangente à la courbe au début de la charge.

On prolonge cette tangente jusqu’à la tension maximale E.

L’instant correspondant à l’intersection est la constante de temps \tau.

Cette méthode permet de déterminer \tau directement sur un graphique sans effectuer de calcul. Sur le même graphique, on retrouve également \tau en repérant le moment où la tension atteint 63 % de sa valeur finale. Lors de la charge d'un condensateur, la constante de temps (T) indique le temps nécessaire pour que la tension aux bornes du condensateur atteigne environ 63% de la tension maximale si la charge continuait à suivre la même tendance.

À la date t = T, le condensateur est chargé à 63 % de sa charge finale. Mathématiquement, après un temps égal à (t).

D'après la loi des mailles on peut trouver que l'équation différentielle de la charge d'un condensateur a pour solution : U(t)=E* (1-exp-t/T) où (E) est la.... »