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Surtension dans un circuit avec bobine

Posté par
arnaud95
26-01-12 à 10:37

Bonjour, je n'arrive pas à tout comprendre.

Lorsque K2 est ouvert, il est impossible d'allumer la lambe au néon en fermant K1 : la tension de 6V que délivre le générateur est insuffisante pour allumer la lampe au néon qui nécessite 60V.

Lorsque K2 est fermé, la lampe est éteinte lorsque K1 est fermé. Elle brille un court instant lorsque nous ouvrons K2. La rupture de courant dans la bobine provoque une surtension à ses bornes, qui fait briller transitoirement la lampe.

Mes questions :

En fait, quand on ouvre K2, le courant passe brusquement d'une valeur positive à 0, ce qui fait une énorme variation de courant par rapport au temps, donc L(di/dt), qui représente la tension aux bornes de la bobine, prend une valeur très négative (puisque variation négative) ?
La loi d'additivité des tensions ne dit-elle pas que la tension aux bornes des branches d'un circuit en dérivation est la même (là c'est difficile d'expliquer entre le moment où on ouvre K2 et où les choses redeviennent stables) ?
La tension aux bornes du générateur reste-t-elle constante ?
La différence de tension doit être compensée quelque part ? Donc transitoirement au niveau de la lampe ?

Merci pour vos réponses, et merci de m'avoir lu

Surtension dans un circuit avec bobine

Posté par
J-P
re : Surtension dans un circuit avec bobine 26-01-12 à 11:14

Citation :
Elle brille un court instant lorsque nous ouvrons K2


Vérifie ton énoncé.

Cela devrait être :

...
Elle brille un court instant lorsque nous ouvrons K1
-----

Sauf distraction.  

Posté par
arnaud95
re : Surtension dans un circuit avec bobine 26-01-12 à 11:21

Dans mon énoncé, il est bel et bien écrit "Elle brille un court instant lorsque nous ouvrons K2", et pas K1

Posté par
arnaud95
re : Surtension dans un circuit avec bobine 26-01-12 à 11:25

Si on ouvrait K1, on aurait simplement une décharge de la bobine dans un circuit privé de générateur (C'est un condensateur dans la lampe ? Ils ne le précisent pas). Mais la tension ne serait pas suffisante, puisqu'il y a besoin d'une tension de 60V aux bornes de la lampe pour l'allumer. Il faut interrompre brusquement le passage du courant dans la bobine pour provoquer une surtension, car c'est justement la surtension de la bobine qui permet de l'allumer la lampe.

Posté par
arnaud95
re : Surtension dans un circuit avec bobine 26-01-12 à 12:40

Quoique, c'est vrai, si on ouvre K1, ça interrompt aussi le passage du courant vers la bobine. Donc il y a bien surtension aux bornes de la bobine. Comme on a à ce moment un circuit LC en série, avec la loi des mailles, on peut aussi dire qu'il y a une grosse tension aux bornes du condensateur (si c'en est un) de la lampe, donc elle s'allume un court instant.

C'est peut-être bien une erreur du livre ! Ce ne serait pas une première malheureusement...

Posté par
J-P
re : Surtension dans un circuit avec bobine 26-01-12 à 14:18

Ce n'est pas un condensateur, c'est une "lampe au néon".

Ce type de lampe présente une impédance presque infinie si elle est éteinte.

Le courant qui circulait dans l'inductance (avec K1 et K2 fermés), ne peut pas varier instantanément (à cause de l'inductance).
Et donc au moment où K1 s'ouvre, le courant de l'inductance "rencontre" des impédances quasi infinies, celles de K1 qui a ses contacts ouverts et la lampe au néon éteinte.
On a donc une différence de potentiel élevée qui apparaît (U = R.I avec R quasi infinie et I non nul, imposé par l'inductance) aux bornes de ces grandes impédances (et donc au bornes de la lampe néon). Cette différence de potentiel atteint prsque instanténement la tension d'amorçage du néon (60 V dans l'énoncé). Le néon s'amorce donc, son impédance diminue et l'inductance peut alors "évacuer" son énergie dans la lampe qui s'allume un court instant ... jusqu'à ce que l'énergie de l'inductance soit devenue très faible et que donc le courant ait suffisament diminué pour que le néon s'éteigne.

Sauf distraction.  



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