Charge sur un condensateur 4,00 µF connecté à une batterie 12,0 V
La charge stockée sur chaque plaque d'un condensateur est donnée par la relation fondamentale Q = C × V. Cet article détaille le calcul avec unités et chiffres significatifs.
Données
- Capacité : C = 4,00 µF = 4,00 × 10⁻⁶ F
- Tension : V = 12,0 V
Calcul
Q = C × V = (4,00 × 10⁻⁶ F) × (12,0 V) = 48,0 × 10⁻⁶ C = 4,80 × 10⁻⁵ C (ou 48,0 µC)
Convention de signe
- Plaque positive : +48,0 µC
- Plaque négative : −48,0 µC
- Charge nette sur le condensateur : 0 C (égales et opposées).
Énergie stockée (bonus)
U = ½ C V² = 0,5 × 4,00e-6 × 12,0² = 288 µJ = 2,88 × 10⁻⁴ J
Contexte pratique
- Condensateur de découplage céramique typique : 0,1 µF → 7,2 µC à 12 V.
- Supercondensateur : 10 F → 120 C à 12 V (30 000× plus).
- Temps de charge avec R série 1 kΩ : τ = RC = 4 ms ; 99 % chargé en ~20 ms.
Réponse : 4,80 × 10⁻⁵ coulombs (48,0 µC) sur chaque plaque.