Décharge d'un condensateur et énergie
Bilan énergétique du condensateur
Énergie stockée
L'énergie emmagasinée dans un condensateur chargé sous une tension uc est : Ec = (1/2)Cuc^2
Cette énergie est nulle quand uc=0 et maximale, égale à (1/2)CE^2, quand le condensateur est complètement chargé sous E.
Bilan lors de la charge
Pendant la charge complète (de 0 à l'infini), l'énergie totale fournie par le générateur est W_gen = EQ_finale = E(CE) = CE^2 (le générateur fournit une charge Q=C*E sous une tension constante E).
Or l'énergie stockée dans le condensateur n'est que (1/2)CE^2. La différence, soit également (1/2)CE^2, est dissipée par effet Joule dans la résistance R, quelle que soit la valeur de R !
Bilan lors de la décharge
Toute l'énergie initialement stockée, (1/2)CU0^2, est intégralement dissipée par effet Joule dans R au cours de la décharge (il n'y a plus de générateur pour en fournir davantage).
Tableau récapitulatif
| Phase | Énergie fournie | Énergie stockée (finale) | Énergie dissipée dans R |
|---|---|---|---|
| Charge (0 -> E) | C*E^2 | (1/2)CE^2 | (1/2)CE^2 |
| Décharge (U0 -> 0) | 0 | 0 | (1/2)CU0^2 |
Piège classique
Une erreur classique est de croire que l'énergie dissipée par effet Joule pendant la charge dépend de R. C'est faux : elle vaut toujours (1/2)CE^2, indépendamment de R. En revanche, R influence la DURÉE (via tau=R*C) pendant laquelle cette dissipation a lieu, mais pas son montant total.

