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La bobine.

Posté par
Mario
27-11-10 à 15:46

Bonjour, je suis nouveau et j'ai un exercice à faire pour mercredi et me voilà bloqué

L'énoncé est le suivant :
Une circuit en série est composé d'une bobine idéale d'inductance L = 100mH , d'une résistance R = 10 ohm et d'un générateur de courant. Un oscilloscope permet de relever la tension aux bornes de la bobine et de la résistance.
Le générateur a une masse électrique non reliée à la terre (je ne comprend pas la signification de ça ^^)
Balayage horizontale :  1ms.cm-1
Sensibilité verticale voie A = 10 V.cm-1
                      voie B = 2 V.cm-1
le générateur de courant débite un courant dont l'intensité i en fonction du temps est donné ci-dessous :

Question 1 :
Nommer les différentes tensions relevées à l'oscilloscope.

> Je bloque déjà ici car je ne sais pas comment et avec quoi partir
J'ai pensé à utiliser l'intensité car UR = R*i mais je ne sais pas ou sa peut me mener

Question 2 :
Etablir l'expression de la tension UL(t) en fonction de L et de i(t)

> Ici je pense que comme UL = L * di/dt + ri avec i = 0 alors Ul = L*di/dt
Mais j'ai UL et non UL(t) non ? donc c'est faux ? =S

Question 3 :
Représenter l'allure des oscillogrammes obtenus

> De quoi je dois me servir ?

J'aimerai avoir quelque piste merci davance

La bobine.

Posté par
Heroes31
re : La bobine. 27-11-10 à 16:10

Bonjour...

"Le générateur a une masse électrique non reliée à la terre."
Ceci veut tout simplement dire que votre générateur ne dispose pas, sur sa prise secteur, d'une prise de terre, ce qui ne risquera pas de créer des problèmes de masse (et donc de court-circuit) lors du branchement de votre oscilloscope.
On dit que le générateur est à "masse flottante".

Commencer par faire un schéma de votre situation...



Q1)
La réponse est dans l'énoncé :
"Un oscilloscope permet de relever la tension aux bornes de la bobine et de la résistance. "
Donc vous visualisez la tension uR(t) et uL(t) sur les voies A et B.


Simple remarque...
--> Comme l'avez souligné : Effectivement, par la loi d'Ohm, vous savez que vous visualisez le courant i(t) parce que uR(t) = R x i(t)




Q2)
Non, vous avez raison... N'oublier pas que vous êtes face à un livre qui peut présenter des erreurs de frappe !

Mais oui, on doit utiliser les lettre minuscules pour les phénomènes variables.

Donc l'expression de uL(t) = L x di(t)/dt + r x i(t)
ou plus simplement, pour simplifier (les physiciens aiment ça !): uL = L.di/dt + r.i (en n'oubliant pas que i = i(t) variant au cours du temps...)

Comme signalé par l'énoncé, vu que la bobine est idéale, alors r = 0 donc uL = L x di/dt


Q3)
On vous a donner le graphe de i(t), donc en clair, c'est la voie qui visualise uR(t) au facteur R près.

Et vous savez que di/dt représente la dérivée de i par rapport au temps...


Donc observez votre graphique, c'est une succession de portions de droites affine, d'équation mathématique du type y = ax+b.




Adapté ici, vos portions de droites ont pour équation i(t) = a x t + b, donc si vous dérivez par t, vous obtenez di/dt = a (qui est une constante !)

Multipliez cela par L (en Henry) et vous obtenez uL = L.di/dt = L x a.

Il ne vous reste alors qu'à déterminer le coefficient directeur "a" de chaque portion de droite pour avoir la courbe à tracer !

Vous allez dessiner une portion horizontale positive de 0 à 4ms, puis un morceau horizontal négatif entre 4 et 6ms et le même morceau qu'en premier pour la partie entre 6 et 10ms.
(Ca ressemble à un signal créneau/carré)

Voilà!
Cordialement.

Posté par
J-P
re : La bobine. 27-11-10 à 16:13

2 et 3)

UL(t) = L.di/dt

Pour t dans [6k ; 4 + 6k] ms avec k dans Z, di/dt = 0,7/0,004 A/s = 175 A/s
Et donc UL(t) = 0,1 * 175 = 17,5 V

Pour t dans [6k+4 ; 6 + 6k] s avec k dans Z, di/dt = -0,7/0,002 A/s = -350 A/s
Et donc UL(t) = 0,1 * (-350) = - 35 V
-----
La bobine.

Sauf distraction.  

  

Posté par
Mario
re : La bobine. 28-11-10 à 13:06

J'arrive effectivement au même résultat J-P, je vous remerci infiniment tous les deux pour votre aide car j'ai vraiment tout compris



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