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Devoir n°3 de physique

Exercice 1 : ( 6 pts )

Un dipôle AB est constitué de l’association en série d’un condensateur de capacité C = 100 μF et d’un conducteur ohmique de résistance R = 25 Ω.
Un GBF délivre une tension sinusoïdale de valeur efficace U et de fréquence f aux bornes du dipôle AB. L’intensité efficace du courant qui traverse le dipôle AB est I = 0,72 A et la tension efficace aux bornes du condensateur est Uc = 7,2 V.

1°) Faire le schéma du circuit.
2°) Calculer l’impédance Zc du condensateur.
3°) En déduire la fréquence de la tension d’alimentation.
4°) Construire la représentation de Fresnel du circuit (R,C) en précisant bien les tensions représentées. Echelle : 1 cm ↔ 2 V.
5°) Déduire de cette représentation a) La valeur efficace U de la tension d’alimentation ; b) La valeur du déphasage φu/i ( en grandeur et en signe ) entre la tension u(t) délivrée par le GBF et l’intensité i(t) du courant dans le circuit en exprimant d’abord tan φu/i comme un rapport de tensions.
6°) En prenant l’intensité comme référence, donner l’expression de u(t) et de i(t).

Exercice 2 : Détermination de l’inductance et de la résistance d’une bobine ( 8 pts )

On souhaite déterminer l’inductance L et la résistance r d’une bobine.
On utilise le montage suivant avec branchements à l’oscilloscope R1= 100 Ω

1°) Quelle tension visualise-t-on sur le canal I ? Représenter sur le schéma la flèche tension correspondante.

2°) Quelle tension visualise-t-on sur le canal II ? Représenter la flèche tension correspondante.

3°) Expliquer pourquoi le canal II visualise une tension qui est l’image de l’intensité du courant i.

On obtient les oscillogrammes suivants :

4°) Quelle tension (canal I ou canal II) est en avance sur l’autre ? Justifier.
5°) Quelle est la valeur de la période T des tensions, de leur fréquence f ? Ainsi que celle de leur pulsation ω?
6°) Déterminer à partir des