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Niveau maths sup
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équation différentielle d'un circuit rc

Posté par
Rapid
29-12-13 à 22:47

Bonsoir, j'aurais besoin d'aide pur un exercice que je n'arrive pas à résoudre

On me demande d'exprimer l'équation differentielle verifiée par l'intensité i(t)
Le circuit est composé d'un générateur de tension E avec sa résistance interne Ri
d'une résistance R et d'un condensateur C le tout branché en série Avec un interrupteur ouvert.
Svp j'ai vraiment besoin qu'on m'explique comment m'y prendre ( je sais qu'il faut appliquer la loi des mailles mais je suis bloqué à ce stade)

Merci d'avance.

Posté par
TheBartov
re : équation différentielle d'un circuit rc 30-12-13 à 18:13

La loi des mailles nous dit quoi ? En parcourant la maille dans le même sens,

 \\ \sum_i u_i =0

Si on part du générateur :

E=\sum_i u_i

on a u_R la tension aux borne de la résistance et u_C aux bornes du condensateur :

E=u_r+u_C

Or :

u_R=R\times i(t)   (Loi d'un bien grand d'Ohm )

et donc i(t)=\frac{u_R}{R}

et on sait que la charge q vaut :

q=C\times u_c 
 \\
Donc

u_c=\frac{q}{C}

Mais n'oublions pas que

i(t)=\frac{dq}{dt}

Calculons alors la variation de u_c

\frac{du_c}{dt}=\frac{i(t)}{C}=\frac{u_R}{RC}

Il vient que

u_R=RC\frac{du_c}{dt}

Donc l'équation devient

RC\frac{du_c}{dt}+u_c=E

Voilà l'équation diff en fonction de la tension. A toi de remanier le tout pour trouver la même chose avec i(t)

Astuce : reprend l'équation de tout à l'heure (la toute première) dérive la et trouve ce que tu cherches

Posté par
J-P
re : équation différentielle d'un circuit rc 30-12-13 à 19:02

Citation :
le tout branché en série Avec un \red interrupteur\ ouvert.


i(t) = 0, comme l'a mentionné Black Jack sur un autre site.

Posté par
TheBartov
re : équation différentielle d'un circuit rc 30-12-13 à 19:05

Zut, merci JP.

Donc tu mon résonnement est juste, sauf qu'on a l'équation =0 si mes souvenirs de Term sont bons !

Posté par
J-P
re : équation différentielle d'un circuit rc 30-12-13 à 19:53

Avec interrupteur fermé :

E - (R+Ri).i - u = 0
i = C du/dt

dE/dt - (R+Ri).di/dt - du/dt = 0

-(R+Ri).di/dt - i/C= 0

(R+Ri).di/dt + i/C= 0
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Rapid
re : équation différentielle d'un circuit rc 31-12-13 à 22:09

Merci beaucoup à vous JP et TheBartov de m'avoir répondu mais j'ai oublié de mentionner le fait qu'à l'instant pris comme origine des temps on ferme l'interrupteur K.



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