Filtre passe-haut résistance–condensateur
Laisse passer les changements rapides
RC signifie Resistor Capacitor : résistance et condensateur forment un passe-haut qui atténue les changements lents et transmet les plus rapides. Le gain est le rapport des amplitudes de sortie et d’entrée ; le hertz (Hz) compte les cycles par seconde. Un nanofarad (nF) vaut un milliardième de farad, une milliseconde (ms) un millième de seconde.
TABLE D’EXPÉRIENCES
Modifie les réglages du circuit, prédis les mesures puis vérifie un défi. Ce sont des modèles pédagogiques ; chaque leçon explique leurs hypothèses.
Connecte-toi pour enregistrer ta progression. La progression en mode invité reste sur cet appareil.
Pourquoi cela fonctionne
Sinusoïde idéale en régime établi, sans charge, sortie aux bornes de la résistance. Le gain compare les amplitudes, pas les puissances ; transitoires de démarrage et de tension constante omis.
R est la résistance, C la capacité, f la fréquence du signal et fc la coupure. fc = 1/(2πRC) ; gain = f/√(f² + fc²) ; constante de temps τ = RC. À la coupure, le gain vaut environ 70.7 %, pas zéro.
Difficulté
Construis · Construis le circuit
Alimente avec 10 kΩ, 100 nF et 100 Hz. Lis un gain proche de 53.2 %.
Besoin d’un indice ?
R = 10 kΩ; C = 100 nF; f = 100 Hz → 53.2%
Explore · Change une grandeur
À 10 Hz, ajuste R et C pour un gain au plus 10 %.
Besoin d’un indice ?
R = 10 kΩ; C = 100 nF; f = 10 Hz → 6.27%
Résous · Relève le défi
À 1000 Hz, atteins au moins 98 % de gain avec coupure entre 150 et 170 Hz.
Besoin d’un indice ?
R = 10 kΩ; C = 100 nF; f = 1000 Hz → 98.76%
Lectures complémentaires et fiches de circuits
Laisse passer les changements rapides
Une règle utile
Le passe-bas a une résistance série et un condensateur vers 0 V. Échanger leurs places en gardant la sortie sur le composant du bas donne ce passe-haut : condensateur série et résistance vers 0 V.
Au-delà du modèle
Augmenter R ou C abaisse la coupure. À fréquence d’entrée identique, ce passe-haut transmet alors davantage d’amplitude.
Un piège à éviter
Un condensateur série ne transmet pas également tous les signaux variables : les changements lents peuvent être très atténués.
R double avec C et fréquence d’entrée fixes. Le gain passe-haut…
- augmente
- diminue
- devient exactement 100 %
Pour aller plus loin
La coupure est divisée par deux ; le même signal se situe plus au-dessus et subit moins d’atténuation.