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TP Régime alternatif

Posté par
Niakata
13-03-24 à 18:53

Bonjour, j'ai un TP a préparé sur le régime alternatif et j'aurai besoin de votre aide s'il vous plait :

I. Etude de la tension sinusoïdale délivrée par le générateur de
fonctions : notions de tension crête-à-crête, tension efficace et
tension moyenne

On considère une tension sinusoïdale délivrée par le générateur de fonctions d'amplitude U0 et
de fréquence F = ω / 2π : u(t) = U0 cos (ωt). [...]

J'aurai besoin d'aide concernant ces phrases :

II)A)
On réalise ce montage pour visualiser à
l'oscilloscope u(t) et uR(t). On ne peut pas
visualiser simultanément uC(t) et uR(t) car : on voit la somme des tensions aux bornes de la résistance et du condensateur (u(t)). Pour visualiser uC(t) et uR(t) individuellement, il faut utiliser deux voies de l'oscilloscope et commuter.

uR(t) est en avance sur u(t) ? Est-ce qu'on peut le prévoir avant meme d'avoir fait le TP ?

Le signe du déphasage φuR/u est : positif car en avance ?

Merci d'avance

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 19:07

Voici le TP :

pdf
PDF - 269 Ko

Posté par
vanoise
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 19:16

Bonjour

En régime sinusoïdal :

i_{(t)}=I_{m}.\cos\left(\omega.t-\varphi\right)

donc :

u_{R(t)}=R.I.\cos\left(\omega.t-\varphi\right)

Sous réserve d'une orientation des dipôles en convention récepteur :

u_{C(t)}=\frac{1}{C}\cdot\int i_{(t)}.dt

\int i_{(t)}.dt représente la primitive sinusoïdale de l'intensité instantanée. Détermine cette primitive et tu auras la réponse à tes questions.
PS : si tu pouvais scanner et poster ici le schéma du circuit étudié avec les orientations choisies pour l'intensité et les différentes tensions...

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 19:48

J'ai trouvé un (grand) annexe :
pdf
PDF - 363 Ko


Etes-vous sur que je dois faire une primitive le jour du TP pour avoir la réponse aux questions ?

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 19:49

merci pour votre réponse*

Posté par
vanoise
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 21:34

Je ne connais pas les exigences de ton professeur. À ce que je crois comprendre, il te demande de répondre à des questions théoriques précises pour que tu puisses le jour de la séance de TP manipuler en comprenant ce qui se passe.
Je veux bien t'aider à répondre à des questions théoriques avant le TP ou éventuellement après mais c'est tout...
Mon précédent message peut t'aider à réaliser la construction de Fresnel.

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 22:00

Pour Fresnel,
On n'a pas Ueff = UReff + UCeff car ils sont déphasés ?
On a :
u(t)=U0.cos(wt)
uR(t)=R.I.cos(wt-phi)
uC(t)=(1/C).(Im/w).sin(wt-phi) ?

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 22:14

On a aussi,
UR=R.I
UC=(-j/Cw)Im ou +j ?
U=U0 ?

Posté par
vanoise
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 22:15

Oui mais pour comparer facilement les phases,il faut convertir le sinus en cosinus en faisant intervenir /2.

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 22:19

uC(t)=(1/C).(Im/w).sin(wt-phi+ pie/2) ?

Posté par
vanoise
re : TP Régime alternatif 13-03-24 à 23:05

Effectivement :

u_{C(t)}=\frac{I_{m}}{C.\omega}\cdot\sin\left(\omega.t-\varphi\right)
 \\ 
 \\ u_{C(t)}=\frac{I_{m}}{C.\omega}\cdot\cos\left(\omega.t-\varphi-\frac{\pi}{2}\right)

La tension uc(t) est donc en retard de phase de /2 par rapport à la tension uR(t). Le document demande aussi le déphasage de u1(t)=uc(t)+uR(t) par rapport à uR(t). Le document semble demander la construction de Fresnel. Dans l'enseignement supérieur, on peut utiliser la méthode des nombres complexes associés. La première partie de ce document pourra peut-être t'aider :

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 14-03-24 à 07:17

Les complexes écrits à 22h14 sont-ils correctes ?

Je ne comprends pas en quoi les complexes vont servir à tracer le graphique, on a seulement besoin des valeurs de Ueff,UeffC et UeffR puis on trace UeffC et Ueff et on mesure la taille de l'angle qui sera phi ? Et ensuite on trouve une relation entre ces tensions et phi et on recalcule phi avec la relation ?

Posté par
vanoise
re : TP Régime alternatif 14-03-24 à 12:21

C'est toi qui a spontanément introduit les nombres complexes. Pour un circuit aussi simple, je pense que la construction de Fresnel est suffisante. D'ailleurs, le document pdf que tu as fourni, il est question de construction de Fresnel et pas de complexes. Pour cette construction, l'essentiel à déjà été dit :
* uR(t) est en phase avec i(t)
* uC(t) est en retard de phase de /2 par rapport à i(t)
* u1(t)=uR(t) + uC(t)
De cette construction, tu déduiras le signe et la valeur théorique du déphasage de u1(t) par rapport à i(t).

Citation :
Les complexes écrits à 22h14 sont-ils correctes ?

Comme écrit au-dessus : uC(t) est en retard de phase de /2 par rapport à i(t) . Or l'argument d'une impédance complexe de dipôle est égale au déphasage de la tension à ses bornes par rapport à l'intensité instantanée (voir partie 1 du document que je t'ai fourni, en particulier §1.4.3 .

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 14-03-24 à 13:17

D'accord merci, pour C) Mesure directe
Le déphasage phi= phi ur/u ?
Et phi u/ur = - Phi u/ur ?
Comment savoir phi u/i ?

Posté par
vanoise
re : TP Régime alternatif 14-03-24 à 15:03

A priori les deux méthodes sont correctes mais il faut rester cohérent tout le long du TP. L'énoncé pose :
u(t)=Uo.cos(.t)
J'ai posté mon premier message avant que tu ne postes ton document sur les mesures de déphasage... Et il se trouve que ton professeur ne choisit pas la convention la plus usuelle. Contrairement à mon premier message, il faut poser :
i(t)=Io.cos(.t+)
uR(t)=R.Io.cos(.t+)
Il convient donc de poser :
= phase(uR(t)) - phase(u(t)) c'est à dire le déphasage de i(t) par rapport à  u(t) , ce que ton document note : \varphi_{u_{R}/u}
La construction de Fresnel permet d'obtenir le signe de \varphi_{u_{R}/u}  et sa valeur théorique en fonction de R, C et .
Tu pourrais le scanner et le poster ici ?
PS : dans mon message précédent, j'ai posé :
u1(t)=uR(t) + uC(t)
alors que l'énoncé demande de poser :
u(t)=uR(t) + uC(t)
Mais bon : je crois que tu as rectifié de toi-même

Posté par
vanoise
re : TP Régime alternatif 14-03-24 à 15:55

Si tu as le temps de t'entraîner avant le TP, tu peux essayer de répondre aux différentes questions, en particuliers celles concernant le déphasage, à partir de ces simulations. Attention : les valeurs que j'ai choisies pour la simulation ne sont pas, très probablement, celles de ton TP.

TP Régime alternatif

TP Régime alternatif

Posté par
Niakata
re : TP Régime alternatif 14-03-24 à 16:59

Merci pour vos réponses, je n'ai plus le temps de vous poser d'autres questions mais merci beaucoup pour votre aide.



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