Version Bêta · Lancement officiel le 28 août 2026 Signaler un bug

Équation différentielle, condition initiale et étude complète (condensateur)

Difficile Inspiré BAC France
Partager
Exercice inspiré d'un BAC France
Énoncé et solution adaptés au programme français. Voir crédits.

Énoncé

La tension (en volts) aux bornes d'un condensateur lors d'une charge est modélisée par une fonction dérivable sur , où est le temps en secondes. Elle vérifie l'équation différentielle :

avec la condition initiale (condensateur initialement déchargé).

1. Déterminer l'expression de pour tout .

2. Déterminer la limite de en et interpréter physiquement.

3. Résoudre l'inéquation d'inconnue , et donner la valeur exacte de l'instant à partir duquel la tension dépasse V.

4. On note la « tension cumulée » sur l'intervalle (avec ). Exprimer en fonction de .

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
L'equation differentielle est de la forme $u'=au+b$ : rappelle-toi que les solutions generales s'ecrivent $u(t)=Ce^{at}-\\dfrac{b}{a}$, avec une constante $C$ a determiner grace a la condition initiale.
2 Indice 2
Pour la limite en $+\\infty$, observe le comportement du terme exponentiel decroissant quand $t$ tend vers l'infini, et interprete ce que represente cette limite pour la tension du condensateur.
3 Indice 3
Pour l'inequation $u(t)\\geq 6$, remplace $u(t)$ par son expression trouvee en 1, simplifie, et observe le signe du terme exponentiel restant : est-il jamais negatif ou nul ? Pour la question 4, cherche une primitive de $u(t)=6-6e^{-2t}$ terme a terme.

Bloqué sur cet exercice ?

Léo peut t'expliquer pas à pas, en s'adaptant à ton niveau.

Demander à Léo

Exercice Terminé? 🎉

Validez votre réponse pour enregistrer votre progression et gagner des points