Problème dans un exercice sur les condensateurs

[Justin (Terminale S)]

Bonjour,

J'ai trouvé un exercice sur le Web qui me parais faux au niveau des unités dans l'énoncé :

Un condensateur de capacité C = 0,50 μF est chargé pendant une durée t = 3,5 s.

Le générateur délivre un courant électrique d’intensité constante I = 0,60 mA.

a)- Calculer la charge accumulée sur l’armature positive. En déduire la charge accumulée sur l’armature négative.

b)- Combien vaut la tension aux bornes du condensateur ?

J'ai résolu la question a) :

Charge accumulée sur l’armature positive :
q A = I . t
q A = 0,60 x 10 - 3 x 3,5
q A = 2,1 x 10 - 3 C
q A = 0,0021 C

Charge accumulée sur l’armature négative.

À chaque instant :
q A = - q B = 0,0021 C

Ensuite pour la b) je trouve un résultat assez exorbitant :

Combien vaut la tension aux bornes du condensateur ?

Tension aux bornes du condensateur.
u(ab)=(qA)/C
=(2,1 x 10 - 3)/(0.50 x 10 - 6)
= 4200 V !!!

J'aimerais savoir où est mon erreur ou celle de l'énoncé merci d'avance.

[Sos(22)]

Bonsoir,

Vos réponses sont parfaitement justes, il n'y a pas d'erreur d'unités.

Le condensateur peut très bien avoir une tension importante sans être pour autant dangereux puisque la charge reste malgré tout modeste...

[Justin TS]

D'accord merci bien et je voudrais aussi savoir pourquoi un condensateur fonctionne parfois comme un interrupteur ouvert et d'autres fois comme un interrupteur fermé.
Vu qu'il est composé d'un isolant, comment ce fait-il que le courant passe ?

[Sos(22)]

Il est faux de dire que le courant traverse un condensateur : puisque les plaques sont séparées par un isolant, les électrons ne peuvent pas passer d'une plaque à une autre.

On peut considérer un interrupteur ouvert comme un "mini-condensateur" de très faible capacité C. Branché en série avec une résistance R et un générateur de tension continue de fem E, la tension à ses bornes passe de 0 à E en un temps très bref lorsque l'on allume le générateur : la durée du régime transitoire est infime puisque la constante de temps, égale à RC, est très petite.

[Justin TS]

D'accord, donc c'est pour sa que lors de certaines expériences faites en classe, la DEL du circuit comprenant un condensateur s'allume brièvement ?

[Sos(18)]

Oui
La charge et la décharge d' un condensateur sont des phénomènes transitoires dont vous pouvez évaluer la durée en calculant
5 x tau avec tau = RC
Etant donnée la faible valeur de la capacité C du condensateur,on obtient des durées de charge ou de décharge faibles
Si l'on insère une DEL dans le circuit de décharge,on observe un bref éclair lumineux qui dure le temps de la décharge(qui souvent n'est pas totale dans ce cas à cause de la tension de seuil de la diode)