Bonjour à tous,
J'ai un exercice type bac pour m'entrainer, mais je bloque (ou hésite...) sur quelques unes des questions. Pouvez vous m'aider à les comprendre ?
Voici l'énoncé, les questions, suivies de ce que j'y ai répondu.
On réalise un circuit série comportant un interrupteur, un conducteur ohmique de résistance R, une bobine d'inductance L et un condensateur de capacité C. A l'instant t0 pris comme origine des temps, le condensateur est chargé. On note sa charge Q0.
a) On ferme l'interrupteur à l'instant t0. Quelle est la grandeur donc les oscillations peuvent être observées et dont la valeur est maximale à t0 ?
=> il s'agit de la tension Uc
b) Quelle est la grandeur donc les oscillations peuvent être observées et dont la valeur est nulle à t0 ?
=> il s'agit de l'intensité du courant i qui augmente à partir de 0 au cours du temps.
c) Sur un schéma, montrer les branchements nécessaires pour visualiser ces deux grandeurs sur un oscilloscope.
=> J'ai mis un branchement reliant un point A placé sur une borne du condensateur à une voie 1 de l'oscilloscope, et un branchement reliant un point B placé sur l'autre borne du condensateur à une voie 2 de l'oscilloscope.
d) Exprimer à tout instant t l'énergie totale E(t) du circuit en fonction des grandeurs définies aux questions a et b.
=> E(t) est l'énergie emmagasinée (il me semble ??)
donc E(t)= Econdensateur + Ebobine = (1/2)CUc² + (1/2)Li²
e) Que vaut E(t) à l'instant initial ?
=> à l'instant initial i=0 donc E(t)= (1/2)CUc² ???
Peut on dire que le circuit est conservatif ?
=> non puisque E(t) diminue au cours du temps car il y a perte d'énergie sous forme de chaleur (effet joule)
Comment peut on interpréter énergétiquement les oscillations ?
=> je ne comprends pas trop la question
Merci d'avance pour votre aide !
Bonjour,
Alors pour e), toute l'nrj est sous forme électrique et stockée intégralement dans le condo soit
Effectivement, de l'nrj est dissipée dans les sections résistives du circuit
De mon pdv, il faut décrire l'évolution de l'nrj en fonction de et
e)
Comment peut on interpréter énergétiquement les oscillations ?
Il y a échange d'énergie entre le condensateur et l'inductance dans un sens et puis dans l'autre ...
Au début, l'énergie dans le condensateur est maximale et l'énergie dans L est nulle. (|Uc| est max et i = 0)
- Puis l'énergie se transfère (avec des pertes à cause de la présence du R) de C vers L, donc l'énergie de C diminue pendant que l'énergie dans L augmente jusqu'à ce que le courant dans le circuit passe par un max et que la tension aux bornes de C soit nulle. A un tel moment, l'énergie dans C est nulle et l'énergie dans L est maximale.
- Puis l'énergie se transfère (avec des pertes à cause de la présence du R) de L vers C, donc l'énergie de L diminue pendant que l'énergie dans C augmente jusqu'à ce que le courant dans le circuit passe par 0, la valeur absolue de la tension aux bornes de C est alors maximale. A un tel moment, l'énergie dans C est max et l'énergie dans L est minimale.
- Et cela continue ainsi ... Echange d'énergie de C vers L et puis de L vers C et puis ... avec pertes d'énergie en cours d'oscillations par effet Joule dans la résistance.
Sauf distraction.
Bonjour,
Je pense avoir compris. Pendant les oscillations, il y a un transfert d'énergie qui s'effectue alternativement entre L et C. En plus, comme les oscillations sont amorties, E(t) diminue par effet joule dans la résistance et l'énergie perdue par le circuit au cours du temps est évacuée sous forme de chaleur.
Merci pour vos réponses !
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