Projet : Batterie de condensateurs pour voiture RC

Première STI2D - Enseignement de spécialité

Séance 4 : Réalisation de la batterie de condensateurs

Durée : 2 heures | Travail en groupe de 3

Objectifs de la séance

Consignes de sécurité

⚠️ ATTENTION : Manipulations à risque

Les condensateurs peuvent stocker une énergie importante et présenter des risques :

Respectez impérativement les consignes suivantes :

Matériel nécessaire

Vérifiez que vous disposez de tout le matériel suivant :

Activités de la séance 4

Activité 1 : Préparation et vérification (20 min)

  1. Vérifiez l'état de chaque condensateur avec un multimètre :
    • Mesurez la capacité (si votre multimètre le permet)
    • Vérifiez qu'il n'y a pas de court-circuit
  2. Identifiez clairement la polarité de chaque condensateur
  3. Vérifiez que votre schéma de montage est correct et complet
  4. Préparez votre poste de travail en disposant tous les composants

Activité 2 : Assemblage de la batterie (40 min)

  1. Commencez par réaliser les associations en série (si nécessaire) :
    • Connectez le pôle positif d'un condensateur au pôle négatif du suivant
    • Vérifiez la tension maximale de chaque groupe
  2. Réalisez ensuite les associations en parallèle (si nécessaire) :
    • Connectez ensemble tous les pôles positifs
    • Connectez ensemble tous les pôles négatifs
  3. Ajoutez les éléments de protection :
    • Résistance de charge/décharge
    • Diode de protection
  4. Prévoyez un système de connexion adapté à la voiture RC

⚠️ Attention : Vérifiez régulièrement l'absence de court-circuit pendant le montage.

Activité 3 : Système de charge (30 min)

  1. Concevez un système de charge sécurisé :
    • Utilisez une alimentation stabilisée
    • Ajoutez une résistance de limitation de courant
    • Prévoyez un système de contrôle de la tension
  2. Calculez le temps de charge théorique :

    Temps de charge ≈ 5 × R × C

    Avec R en ohms, C en farads et t en secondes

  3. Testez le système de charge avec une tension réduite
  4. Augmentez progressivement jusqu'à la tension nominale

Activité 4 : Tests et mesures (30 min)

Une fois la batterie chargée à sa tension nominale :

  1. Mesurez la tension à vide
  2. Testez la décharge à travers une résistance connue :
    • Mesurez la tension à intervalles réguliers
    • Tracez la courbe de décharge (tension en fonction du temps)
  3. Calculez l'énergie réellement stockée
  4. Comparez avec les valeurs théoriques calculées précédemment

Complétez le tableau suivant :

Caractéristique Valeur théorique Valeur mesurée Écart (%)
Capacité équivalente
Tension maximale
Énergie stockée
Temps de décharge

Pour la prochaine séance

Préparez-vous pour la séance 5 en :

Ressources