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Niveau maths sup
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Electricité : valeur moyenne

Posté par
Phantastik
29-12-09 à 12:26

Bonjour à tous,

J'ai un exercice qui porte sur un filtre (voir fichier joint). Dans les premières questions, j'ai calculé sa fonction de transfert et représenté l'allure de sa courbe de gain. On applique au circuit un signal V1(t) sinusoïdal qui oscille entre les valeurs aE et 3aE autour de 2aE (a sans dimension, E homogène à une tension).
1) donner l'expression de V1(t).  ---> V1(t)=2aE+aE*sin(2/T *t)
2) V2(t) est de la forme (admis) V2(t)=<V2> + V2m*sin(2Pi/T *t + ).
-Exprimer la valeur moyenne <V2> su signal.
-Exprimer l'amplitude V2m de la composante alternative de V2(t) en fonctionde a, E, , et T. ( intervient dans l'expression de la fonction transfert)

Voilà, je suis bloquée au niveau de la la question 2), je vous remercie de votre aide

Electricité : valeur moyenne

Posté par
donaldos
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 13:43

Le système étant linéaire, tu peux étudier la réponse aux différentes composantes du signal d'entrée prises séparément (une composante continue et une composante sinusoïdale) en appliquant le principe de superposition.

En conséquence:

-pour obtenir la valeur moyenne de V_2(t), il faut appliquer la fonction de transfert à la composante continue de V_1(t).

-pour obtenir l'amplitude de sa composante alternative, il faut appliquer la fonction de transfert à la composante alternative de V_1(t).

Posté par
Phantastik
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 14:36

Merci pour votre réponse

-pour obtenir la valeur moyenne de V2(t), je peux donc écrire <V2>/2aE=fonction de transfert

-pour obtenir l'amplitude de sa composante alternative, j'aurai (V2m*ej(2/T*t+)) / (aE*ej(2/T*t)) = fonction de transfert

Merci de me corriger si j'ai fait une erreur

Posté par
Phantastik
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 14:52

Le problème c'est que je ne voie pas comment il est possible que <V2>/2aE = (V2m*ej(2/T*t+)) / (aE*ej(2/T*t)) = fonction de transfert = V2/V1 ?

Et si je résouds, j'obtiens V2m en fonction de qui n'est pas une donnée de l'énoncé donc impossible à calculer

Merci d'avance pour vos réponses

Posté par
donaldos
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 15:12

On t'a demandé précédemment de calculer une fonction de transfert qui doit s'exprimer en fonction de la fréquence f=\frac 1 T du signal appliqué en entrée. C'est peut-être le bon moment de l'utiliser...

Posté par
Phantastik
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 15:22

Oui, j'ai utilisé mon résultat et j'ai voulu résoudre (V2m*ej(2/T*t+)) / (aE*ej(2/T*t)) = (1+)*(1+10*)/((1+1*5)*(1+50)) avec w=2f = 2/T.
Mon problème est que je ne peux simplifier que par ej(2/T*t) donc il me reste un ej inconnu .

Une autre question : est-ce que la notation complexe pour V1(t) par ex est bien V1=2aE + aE*ej(2/T*t) ou alors =2aEj + aE*ej(2/T*t)

Merci

Posté par
donaldos
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 15:56

On te demande de calculer "l'amplitude de la composante alternative" de V_2(t). Il faut donc que tu calcules le module du signal complexe obtenu par application de la fonction de transfert. La phase disparaît.

Concernant la notation, pour être cohérent c'est la deuxième expression qui convient et le signal réel correspond alors à la partie imaginaire du signal complexe. Mai ça n'a en réalité pas beaucoup d'importance.

Posté par
Phantastik
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 16:02

donc <V2> = 2aE*(1+2/T)(1+10*2/T)/ ((1+1/5*2/T)*(1+50*2/T))
et de la même façon V2m = aE*(1+2/T)(1+10*2/T)/ ((1+1/5*2/T)*(1+50*2/T))

Il n'y a donc qu'un facteur 2 entre les 2 résultats comme pour V1. Coïncidence ?

Posté par
donaldos
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 16:16

...ou grossière erreur?

La fonction de transfert ne dépendrait-elle pas de la fréquence du signal d'entrée?

En particulier, que vaut f et par suite H(f) lorsque le signal d'entrée est continu?

Tu ne peux pas appliquer la même fonction de transfert à deux signaux dont les fréquences sont différentes...

Posté par
Phantastik
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 16:29

Je ne comprends pas pourquoi vous dîtes que les 2 signaux ont des fréquences différentes alors que dans leurs expressions c'est toujours la même période T qui intervient...?

Posté par
Phantastik
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 16:51

Je viens de m'apercevoir d'une première erreur : mon expression de la fonction de transfert dépend de j et je les ai oubliés donc c'est H(jw)=(1+j)(1+10*j) / ((1+1*5j)(1+50j))  avec w=2f=2T


Pour ce qui est de f, je ne vois que f=1/T

Posté par
donaldos
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 17:00

Le principe est de séparer le signal d'entréeV_1(t) en une composante continue <V_1(t)> et une composante alternative V_1(t)-<V_1(t)> et d'étudier ensuite la réponse du circuit pour chacun d'entre eux.

Tu ne peux pas dire que ces signaux ont la même fréquence, si?

Posté par
Phantastik
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 17:07

Non en effet je pensais qu'il s'agissait des composantes alternatives du signal d'entré et de sortie .

J'ai à présent bien compris le principe mais hélas je vois difficilement comment passer à la pratique ; peut-être n'ai-je pas une idée assez claire de ce qu'est une fonction de transfert et à quoi peut-elle servir ... Peut-être faut-il appliquer la fonction de transfert à <V1(t)> pour obtenir <V2(t)> donc calculer H(2aE) ?

Posté par
donaldos
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 17:21

Non, la fonction de transfert H(f) correspond au rapport entre signal de sortie et signal d'entrée, pour une fréquence donnée.

On a donc

<V_2(t)>=H(0)<V_1(t)>

et

V_2(t)-<V_2(t)>=H(f)\left(V_1(t)- <V_1(t)>\right)

avec f la fréquence de la composante alternative de V_1(t).

D'où V_2_m=\left|H(f)\right|\left|\left(V_1(t)- <V_1(t)>\right)\right|.

Posté par
Phantastik
re : Electricité : valeur moyenne 29-12-09 à 17:25

J'ignorais que l'on devait/pouvait utiliser une fonction de transfert pour une fréquence donnée


En tout cas, merci beaucoup pour votre réponse !  



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