Série de Physique Thème: Dipôle RL+ Circuit RLC Amorti Exercice N°1
Série de Physique Thème: Dipôle RL+ Circuit RLC Amorti Exercice N°1
Série de Physique Thème: Dipôle RL+ Circuit RLC Amorti Exercice N°1
10
K
Voie 1 8
6
(L ; r )
E 4
Voie 2 courbe (a) courbe (b)
R0 2
t (ms)
0 20 40 60 80 100 120
Figure-a-
Figure -b-
Exercice n°2 :
Un circuit série comportant un générateur maintenant entre ses bornes une tension E =12 V, une bobine
d'inductance L et de résistance interne r, un résistor de résistance R0 =25 et un interrupteur K. a fin d'étudier
l'évolution de l'intensité du courant susceptible de circuler dans le circuit, on utilise l'une de deux voies
d'un oscilloscope. En fermant l'interrupteur K, on observe alors l'oscillogramme de la figure suivante (figure 1a).
1°) Parmi les deux schémas (1) et (2) de la figure (1b), préciser celui du montage qui a servi à l'enregistrement de
l'oscillogramme observé.
2°) Expliquer qualitativement l'allure de l'oscillogramme obtenu.
3°) a- Montrer que la tension uR0 aux bornes du résistor est régie par l'équation différentielle suivante:
duR RE L
+ uR0(t)=U0 , avec U0= 0 et =
dt R0+r R0+r
b- Sachant que cette équation admet comme solution: uR0(t)=A e - t +B, exprimer les constantes A, B et
en fonction de , R0, r et E.
4°) Déterminer graphiquement les valeurs de , r et L.
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5°) Déduire à partir de l'expression de uR0(t), celle de l'intensité i du courant parcourant le dipôle RL.
Balayage horizontal
R0
A B A
2 ms / div.
Balayage vertical
E (L; r) E (L; r)
R0
1V / div. K K
M M B
Schéma (1) Schéma (2)
Voie
Figure 1b
Figure 1a
Exercice n°3 :
Soit le circuit schématisé ci-dessous, renferme un générateur de tension idéale de force électromotrice
E = 6 V, une bobine d'inductance L et de résistance interne négligeable, un conducteur ohmique de résistance R
variable, un condensateur de capacité C = 0,47 µF et un commutateur K. (Voir figure1)
A l'aide d'un oscilloscope, on enregistre les variations de la tension aux bornes du condensateur.
1°) On bascule le commutateur K sur la position (1).
a- Quel est le phénomène qui se produit au niveau du condensateur?
b- Calculer la charge du condensateur lorsque celui-ci est totalement chargé.
c- En déduire l’énergie emmagasinée par le condensateur.
2°)A une date t = 0, on bascule K sur la position 2.
a-Quel est le phénomène qui se produit dès qu'on ferme K sur la position (2) ?
b-Établir dans ce cas l'équation différentielle en uAM.
3°) Pour une certaine valeur de R, on obtient l'enregistrement de la figure(1):
a- En quel régime fonctionne le circuit?
b- Déterminer la pseudopériode T des oscillations du circuit.
c- Sachant que dans les conditions du circuit la pseudo période T peut être exprimée par la relation:
T = 2π LC . Déduire la valeur de l'inductance L de la bobine.
4°) a-Calculer la valeur de l'énergie totale E0 et E1 aux instants des dates t0=0 et t1=7ms.
b- Comparer E0et E1, conclure. Interpréter cette variation d'énergie.
E1 R(t1-t0)/L
5°) En supposant que le rapport: =e . Déduire la valeur de R.
E0
(1) (2)
8 uAM(V) (T)
K
(L) 6
A
E i 4
B
C 2
R
t (ms)
M 0
4 8 12
Figure(1) -2
-4
Figure(2)
-6
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