Charge du condensateur [Physique, Terminale S]

Sujet du devoir

Ce sujet et composé de deux exercices :

*Exercice 1 : on charge un condensateur de capacité C1=47uF sous une tension U=48V. Ce condensateur est déconnecté du circuit de charge puis relié à un second condensateur non chargé, de capacité C2=10uF.
Chaque condensateur se trouve ainsi chargé sous une nouvelle tension U'.
1)Calcuer la nouvelle tension U'
2)Déterminer les charges Q'1 et Q'2 prises par les deux condensateurs.

*Exercice 2 : on charge un gros condenstaeur de capacité C=0.50F sous une tension U=6.0V.
1) Quelle est l'énergie stockée dans ce condensateur?
Les deux bornes ainsi chargées sont reliées aux bornes d'un petit moteur électrique qui monte un corps de masse m=150g.
Quand l'intensité du courant électrique passant dans le moteur devient trop faible, le moteur s'arrête. Le corps est monté d'une hauteur h=0.687m et la tension aux bornes du condensateur est alors U'=2.5V.
2)Calculer l'énergie mécanique nécessaire pour faire monter l'objet.
3)Calculer l'énergie restant dans le condensateur.
4)Calculer le rendement de l'opération. On prendra g=9.8m/s²
Le rendement est le quotient de l'énergie mécanique reçue par l'objet, par l'énergie électrostatique utilisée.

Où j'en suis dans mon devoir

Bonjour, c'est le premier devoir que je poste, et cela parcequ'il est décisif pour mon avenir postbac. Je suis bon en chimie, mais en physique je rencontre des difficultés et sur ce chapitre on n'a pas encore fait un seul exercice. Donc voici ce que j'ai fait :

*Exercice 1 :
1)q=Cuc donc q1=C1*u =(47*10^-6)*48 = 2,3*10^-3C,et d'après l'énnoncé, le second condensateur est non chargé donc q2= 0C. Par conséquent, U'=(q1+q2)/(C1+C2)= (2,3*10^-3 + 0)/((47+10)*10^-6) = 40V
2)Q'1= C1*U'= (47*10^-6)*40 = 1.9*10^-3C
Q'2= C2*U'= (10*10^-6)*40 = 4.0*10^-4C.

*Exercice 2 :
1)E= 1/2Cuc² = 1/2*0.50*6.0² = 9.0J
2)On a besoin du résultat du 3) non? 9.0-1.6 = 7.4J
3)E= 1/2CU'² = 1/2*0.50*2.5² = 1.6J
4)On calcule tout d'abord l'énergie potentielle reçue par la masse :
Epot= mgh = 0.15*9.8*0.687 = 1J Puis on calcul le rendement :
énergie mécanique potentielle/énergie cédée par le condensateur *100
= 1/7.4 * 100 = 14%.

Merci d'avance de votre aide... ah et j'oubliai : Joyeux Noël et Bonne Année ;D