Nouvelle Calédonie 11/2003 Exercice II CircuitS RL et RLC
6,5 POINTS - SANS CALCULATRICE

L'OBJECTIF DE CETTE ÉTUDE EST DE RETROUVER EXPÉRIMENTALEMENT LA CAPACITÉ D'UN CONDENSATEUR ET L'INDUCTANCE D'UNE BOBINE POUR LES COMPARER À CELLES DONNÉES PAR LE FABRICANT.
Le matériel disponible pour l'ensemble de cet exercice est le suivant : ❑ Une bobine d'inductance dont les indications du fabricant sont L=1,0H et r=10( ❑ Un condensateur dont l'indication du fabricant est C = 10 (F ❑ Un générateur de tension constante E = 10 V ❑ Un conducteur ohmique de résistance R= 1,0 k( ❑ Un interrupteur simple et un commutateur bipolaire ❑ Des fils de connexion ❑ Un système d'acquisition informatisé

1. Étude expérimentale d'un circuit RL
Le schéma du montage réalisé est représenté sur la figure 1 (le système d'acquisition est connecté mais non représenté):

figure 1

Une fois le paramétrage du système d'acquisition effectué, on ferme l'interrupteur à l'instant de date t0 = 0 s et on enregistre l'évolution de la tension aux bornes du conducteur ohmique de résistance R en fonction du temps. On obtient l'enregistrement représenté sur la figure 2.

figure 2

1.1 L'adaptateur du système d'acquisition s'utilise comme un voltmètre. Il possède deux bornes : COM et V. Préciser à quels points du circuit il faut relier ces bornes pour obtenir la courbe de la figure 2.

1.2 On donne différentes courbes susceptibles de représenter l'intensité du courant en fonction du temps. Choisir celle qui correspond à l'évolution de l'intensité du courant en fonction du temps dans le circuit de la figure 1, après la fermeture de l'interrupteur. Justifier à partir de la courbe expérimentale donnée sur la figure 2.

1.3 Quelle est l'influence de la bobine sur l'établissement du courant lors de la fermeture du circuit ?

2. Modélisation et équation différentielle

2.1 Si l'on considère que la