La constante de temps tau en Terminale
La constante de temps tau, c'est une notion de physique-chimie du chapitre « Circuit RC », au programme de Terminale. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
La constante de temps tau : le cours
La constante de temps $\tau = RC$ caractérise la vitesse de charge ou de décharge d'un condensateur. Plus $\tau$ est grand, plus le processus est lent. Elle s'exprime en secondes.
Exemple
Un circuit avec une grande résistance et un grand condensateur se charge très lentement (grand $\tau$), tandis qu'un circuit avec faible résistance se charge rapidement (petit $\tau$).
À retenir
Après un temps égal à $\tau$, le condensateur a atteint 63% de sa charge maximale (ou conserve 37% lors de la décharge).
S'entraîner sur la constante de temps tau
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
L'énergie stockée dans un condensateur peut être utilisée dans diverses applications, comme par exemple dans les flashs d'appareils photo pour fournir une impulsion lumineuse intense. Considérons un condensateur de capacité C = 220 µF chargé sous une tension de 300 V. 1. Calculer l'énergie maximale stockée dans ce condensateur. 2. Si cette énergie est libérée en 10 ms, quelle est la puissance moyenne dissipée par le circuit lors de la décharge ? 3. Comparez cette puissance moyenne à celle d'une ampoule domestique classique (environ 60 W).
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
Un condensateur de capacité C = 10 µF est chargé par un générateur de tension continue de 5,0 V à travers un resistor de résistance R = 1,0 kΩ. Le circuit est fermé à l'instant t=0. 1. Calculer la charge maximale que peut stocker le condensateur. 2. Calculer la constante de temps du circuit. 3. Exprimer la tension aux bornes du condensateur en fonction du temps. Calculer sa valeur à t = τ.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Circuit RC (Physique-Chimie Terminale).