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Rêves Vision
Terminale STI2D Bonus premium

Comparer deux décharges de condensateur

Énoncé

Deux condensateurs se déchargent simultanément. Les tensions, en volts, sont modélisées par u1(t)=10et2u_1(t) = 10\, e^{-\frac{t}{2}} et u2(t)=6et3u_2(t) = 6\, e^{-\frac{t}{3}}, où tt est le temps en millisecondes. Les constantes de temps valent donc τ1=2\tau_1 = 2 ms et τ2=3\tau_2 = 3 ms. Déterminer l'instant t>0t > 0 pour lequel les deux tensions sont égales, puis la valeur commune de la tension à cet instant (arrondir au centième). On rappelle que ln530,511\ln\frac{5}{3} \approx 0{,}511.
Besoin d'un coup de pouce ?
  1. Écris simplement l'égalité u1(t)=u2(t)u_1(t) = u_2(t), c'est-à-dire 10et2=6et310\, e^{-\frac{t}{2}} = 6\, e^{-\frac{t}{3}}.
  2. Rassemble les exponentielles d'un même côté en utilisant eaeb=eab\frac{e^{a}}{e^{b}} = e^{a-b}. Tu obtiendras 106=et3+t2\frac{10}{6} = e^{-\frac{t}{3}+\frac{t}{2}}, et il faut réduire l'exposant au même dénominateur.
  3. L'exposant se simplifie en t6\frac{t}{6}, donc 53=et6\frac{5}{3} = e^{\frac{t}{6}}. L'antécédent de 53\frac{5}{3} par l'exponentielle est ln53\ln\frac{5}{3}, d'où t6=ln53\frac{t}{6} = \ln\frac{5}{3}.
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