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Montage de physique n°19 (agrégation 2011) :
Condensateurs et effets capacitifs. Applications.

Transcription des notes manuscrites de préparation à l'agrégation. Les schémas et le détail des calculs sont dans le document original : télécharger le montage manuscrit (PDF, 2 pages).

Remarques du jury

Principe du capacimètre ; pas seulement des mesures de capacités ; effets capacitifs des composants.

Condensateur d'Aepinus : mesure de ε₀

Armatures planes séparées par un diélectrique : \(C = \varepsilon_0\dfrac Sd\) ; C en fonction de 1/d, d'où ε₀.

Mesure de la capacité de l'oscilloscope

Résistance d'entrée

Source E, résistance variable R en série avec l'entrée R_e : \(U_s = \dfrac{R_eE}{R_e + R}\) ; pour U_s = E/2, R = R_e.

Capacité d'entrée

GBF, R en série avec l'entrée (R_e ∥ C_e) : déphasage entre les deux voies, \(\tan\varphi = -\dfrac{R_eC_e\omega}{2}\) (pour R = R_e).

Diagramme de Bode d'un circuit RC

Gain en dB en fonction de ω : détermination de ω_c, vérification.

Détecteur de crête : filtrage de modulation d'amplitude

Multiplieur (V₁, V₂), diode, circuit RC parallèle : on récupère l'enveloppe ; explication.

Résistance de fuite

Si le temps le permet : condensateur électrolytique chargé sous 15 V puis isolé, mesure avec un montage à grande impédance d'entrée : \(\ln U = -\dfrac{t}{R_fC} + \text{cte}\).

Principe du capacimètre (Quaranta, tome 4) : mesure du temps de montée entre deux seuils, \(C = \dfrac{\Delta t}{R\ln\left(\dfrac{V_{ref} - V_1}{V_{ref} - V_2}\right)}\).

Bibliographie

• Quaranta, Dictionnaire de physique expérimentale, tome 4
• Bellier, Montages de physique CAPES