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    RLC Forcees 2

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    jhygjhgjh Kael
    Le document présente deux exercices sur les oscillations électriques forcées dans des circuits RLC. Le premier exercice décrit un circuit RLC alimenté par une tension alternative et demande de déterminer les tensions visualisées, le déphasage, la nature du circuit, les valeurs de C et L, les expressions de i(t) et uAD(t) et la puissance absorbée. Le deuxième exercice décrit un autre circuit RLC et demande de vérifier un déphasage, identifier une tension, déterminer la nature du circuit, faire une construction de Fresnel et calculer L, puis déterminer l'état de résonance, le déphasage et le coefficient Q.

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    Le document présente deux exercices sur les oscillations électriques forcées dans des circuits RLC. Le premier exercice décrit un circuit RLC alimenté par une tension alternative et demande de déterminer les tensions visualisées, le déphasage, la nature du circuit, les valeurs de C et L, les expressions de i(t) et uAD(t) et la puissance absorbée. Le deuxième exercice décrit un autre circuit RLC et demande de vérifier un déphasage, identifier une tension, déterminer la nature du circuit, faire une construction de Fresnel et calculer L, puis déterminer l'état de résonance, le déphasage et le coefficient Q.

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    Le document présente deux exercices sur les oscillations électriques forcées dans des circuits RLC. Le premier exercice décrit un circuit RLC alimenté par une tension alternative et demande de déterminer les tensions visualisées, le déphasage, la nature du circuit, les valeurs de C et L, les expressions de i(t) et uAD(t) et la puissance absorbée. Le deuxième exercice décrit un autre circuit RLC et demande de vérifier un déphasage, identifier une tension, déterminer la nature du circuit, faire une construction de Fresnel et calculer L, puis déterminer l'état de résonance, le déphasage et le coefficient Q.

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    Le document présente deux exercices sur les oscillations électriques forcées dans des circuits RLC. Le premier exercice décrit un circuit RLC alimenté par une tension alternative et demande de déterminer les tensions visualisées, le déphasage, la nature du circuit, les valeurs de C et L, les expressions de i(t) et uAD(t) et la puissance absorbée. Le deuxième exercice décrit un autre circuit RLC et demande de vérifier un déphasage, identifier une tension, déterminer la nature du circuit, faire une construction de Fresnel et calculer L, puis déterminer l'état de résonance, le déphasage et le coefficient Q.

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    Les oscillations électriques forcées

    Exercice 1 :
    On associe en série un condensateur de capacité C, une bobine d’inductance L et un
    résistor de résistance R= 50  . L’ensemble est alimenté par un générateur de tension
    alternative de fréquence N variable : u(t)=U 2 sin(2πNt) avec V

    U= 6V. voir figure1.


    1- Quelles sont les tensions visualisées sur les voies 1et 2 de C
    L
    l’oscilloscope ? A
    R D
    B
    2- Pour une valeur N1=50Hz de N, les trois voltmètres de la figure
    V1 V2
    ci-contre indiquent la même valeur et on obtient les
    oscillogrammes suivants : Voie2 Voie1

    a- Laquelle des deux courbes représente ( )?


    b- Calculer le déphasage ∆ entre les deux tensions
    c- En déduire − . Dire si le circuit est capacitif ou inductif.
    d- Exprimer C et L en fonction de R et N1 et calculer leurs valeurs.
    e- Faire, à l’échelle 1cm représente 2V, la construction de
    Fresnel relative à ce circuit.
    b
    f- Etablir les expressions de i(t) et de uAD(t). a
    3- Pour une autre valeur N2 de N les deux courbes
    deviennent en quadrature de phase.
    a- Montrer que le circuit est en état de résonance
    d’intensité.
    b- Calculer N2, Uc et UAD.
    c- Montrer que la tension efficace aux bornes du
    condensateur peut se mettre sous la forme Uc = Q.U où Q est une constante dont on
    donnera l’expression.
    d- Calculer la puissance moyenne absorbée par le circuit RLC.

    Exercice 2 :
    Un circuit électrique comporte les éléments suivants associés en série:
     un générateur de basses fréquences GBF délivrant une tension sinusoïdale
    u(t)=Um sin( t) avec Um, est constante et variable.
     un condensateur de capacité C= 4,5 µF.
     un résistor de résistance R=200Ω.
     une bobine d'inductance L et de résistance négligeable.
     un voltmètre branché aux bornes de l'ensemble {bobine, condensateur}
    I- Pour une pulsation = = 1614 rad.s-1 , un oscilloscope bicourbe
    convenablement branché, permet de visualiser u(t) sur la voie Y1 et une
    tension (t) sur la voie Y2 ( (t) peut être soit uR(t) soit (t)) voir figure 3

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    Les oscillations électriques forcées

    (b) = 3,44V
    (a)
    = 10V

    1- Vérifier que le déphasage |∆ | = rad.


    2- Montrer que (t) ne peut pas être (t) . Faire alors le schéma du montage et les
    branchements à l'oscilloscope permettant de visualiser u(t) et (t).
    3- Montrer que la courbe (b) représente u(t).
    4- Montrer que − = et dire si le circuit est inductif ou capacitif.
    5-
    a- Faire la construction de Fresnel correspondante.
    b- Déduire l’expression de ( − ).
    6- Déterminer la valeur de l’inductance L de la bobine.
    II- On modifie la pulsation . Pour une autre pulsation = , le voltmètre
    indique une tension nulle.
    1- Montrer que l'oscillateur est en état de résonance d'intensité.
    2- Déterminer alors le déphasage ∆ = −
    3- Calculer le coefficient Q de surtension ainsi que la puissance moyenne
    consommée par le circuit RLC.

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