Dipole Rl

0D : m = 0,14 g Exercice 3 ( 5 points) Le condensateur, le conducteur ohmique et la bobine sont des dipôles utilisés dans les circuits de divers appareils tels que les ordinateurs, les postes radio et les téléviseurs… Cet exercice a pour objectif l’étude de: - la réponse d’un dipôle RC à un échelon de tension ; - la décharge d’un condensateur dans un dipôle RL ; - l’entretien des oscillations électriques dans un circuit RLC. I. On réalise le montage expérimental représenté

Chapitre 1 : Réseaux linéaires Dipôle linéaire Un dipôle passif est dit linéaire si la tension u(t) à ses bornes et le courant i(t) qui le traverse sont liés par une équation différentielle linéaire à coefficients constants sans second membre (appelée "caractéristique" du dipôle) : pour un dipôle passif linéaire on a : si i(t)  u(t) alors α.i(t)  α.u(t). Exemple : Exemple (cas du courant continu, loi d’Ohm) : Les dipôles actifs correspondent à une équation différentielle avec

fonction exponentielle se manifestera d'ailleurs en général pour tout type d'excitation. 4 ANALYSE OPERATIONNELLE DES CIRCUITS LINEAIRES ET INVARIANTS Exemple 4.2 : Réponse libre d'un circuit RL On cherche à calculer le courant dans la résistance du circuit R-L de la Fig. 4.3. Fig. 4.3 Circuit RL Intuitivement, puisque le courant qui traverse une inductance ne peut pas varier brusquement, il est clair que i(0+) = i(0-). L'énergie magnétique stockée dans L va donc se libérer en poussant

que le sens positif choisi pour le courant. b- Montrer que uC(t) = E (1 – e-t/τ) est solution de l’équation différentielle si τ correspond à une expression à déterminer que l’on déterminera. c- Déterminer graphiquement la constante de temps τ du dipôle R1C. En déduire la valeur de la capacité C du condensateur. On donne R1 = 500Ω. d- A quel instant t la tension aux bornes du condensateur est égale à 0,99E. e- Si l’on veut charger plus rapidement le condensateur, doit-on augmenter ou bien diminuer

d’écrire directement les équations du circuit en opérationnel (Fig. 3.1 bas). La transformée de Laplace des caractéristiques courant-tension (temporelles) des dipôles et quadripôles élémentaires exposés au chapitre 1 conduit en effet à des caractéristiques opérationnelles algébriques en U(p) et I(p)1 : U ( p ) = Z ( p ) I ( p ) pour un dipôle (3.1) ⎡U1 ( p) ⎤ ⎡ Z11 ( p ) Z12 ( p) ⎤ ⎡ I1 ( p ) ⎤ ⎢U ( p ) ⎥ = ⎢ Z ( p) Z ( p) ⎥ ⎢ I ( p) ⎥ pour un quadripôle 22 ⎣ 2 ⎦ ⎣ 21 ⎦⎣ 2 ⎦ (3.2)

Le groupe d’élèves ferme l’interrupteur K et observe que la lampe L2 s’allume avant la lampe L1. a) Quel est le phénomène mis en évidence dans cette deuxième expérience ? à quel dipôle est-il dû ? b) Quelle observation le groupe doit-il faire, une fois le régime permanent établi ? 2) Etude expérimentale d’un circuit RL : Le circuit représenter sur la Fig.8 est constitué d’un générateur basse fréquence (GBF) délivrant une tension créneaux de fréquence f, de valeur minimale 0 et de valeur maximale

indique la ‘vitesse’ à laquelle un condensateur se charge ou se décharge. Τ = R C 4.2. Détermination de Τ Lors de la charge :  t=Τ lorsque la charge est réalisée à 63%. Lors de la décharge : t=Τ lorsque la décharge est réalisée à 37%. Le dipôle RL 1.Les bobines 1.1. Description C'est un enroulement d'un fil de cuivre. Il existe deux types de bobine : _ Bobine idéale : Qui aurait une résistance interne quasi nulle. _ Bobine non idéale : Qui aurait une résistance interne. 1.2. Tension

questions précédentes en cas de difficulté. Bon travail. ne rien inscrire dans cet encart EXERCICE 1 : notions de base a) Quelles résistances sont « en série » dans ce circuit ? 1-1) b) Calculer la valeur de la résistance RAB équivalente au dipôle AB. 20 Ω 10 Ω 30 Ω 15 Ω C a) 1-2) 12 Ω F 40 Ω D 3Ω B 200 Ω E A b) Calculer rapidement la valeur de la tension UCD du montage ci-dessous : C 20 Ω 10 Ω 30 Ω B 30 Ω 40 V 15 Ω D A

aux bornes du générateur sur la voie A et la tension aux bornes du condensateur sur la voie B, lors de la fermeture du circuit. Compléter le schéma du montage (figure 1 de l'annexe à rendre avec la copie) en représentant les symboles des deux dipôles (condensateur et conducteur ohmique) et les flèches des tensions visualisées sur chacune des voies. 2. L'écran de l'oscilloscope est représenté sur le document-4-de l'annexe. Les réglages de l'oscilloscope sont les suivants : Sensibilité verticale

de voir le début du signal. Il doit être à haute impédance (par rapport à celle de la ligne de transmission. Dépendant de la résistance de terminaison RL, Nous avons ces combinaisons : Nous retrouvons les cas typiques : RL = infini, RL = 0 ohms, RL = Z0. Pour simplifier, nous assumons que la charge est purement résistive, donc ZL = RL Pour les cas intermédiaires : séparons la partie incidente (envoyée) et la partie réfléchie. Notez que la partie réfléchie Er peut être positive ou négative