Bonjour, je recherche un peu d'aide car je n'arrive pas à faire cet exercice d'annale... :
Un générateur de tension alternative sinusoïdale de f.e.m
e(t) = E racine(2) cos(wt) et d'impédance interne complexe Z=R+jX
alimente une charge d'impédance complexe Z'=R'+jX'.
1. Montrer que la puissance électrique reçue par la charge
est maximale si Z'=Z* où Z* est le conjugué de Z.
merci de votre aide
Probablement pas par la méthode attendue :
i = e/(Z+Z') = e/(R+R'+j(X+X'))
i eff = e eff/V((R+R')² + (X+X')²) (avec V pour racine carrée).
P = R'.ieff² (puissance acrive dans la charge).
P = (e eff)² * R'/[(R+R')² + (X+X')²]
Pour un R' donné quelconque, calculons X' pour que P soit max.
dP/dX' = (e eff)² * R' * (-2(X+X'))/[(R+R')² + (X+X')²]²
Pour X+X' < 0, soit pour x' < -X --> dP/dX' > 0 et P est croissante.
Pour X+X' = 0, soit pour x' = -X --> dP/dX' = 0
Pour X+X' < 0, soit pour x' > -X --> dP/dX' < 0 et P est décroissante.
P est donc max pour X' = -X
et Pm vaut alors : Pm = (e eff)² * R'/(R+R')²
Cherchons alors la valeur de R' pour que Pm soit maximurum.
dPm/dR = (e eff)² . ((R+R')²-2(R+R').R')/(R+R')^4
dPm/dR = (e eff)² . ((R+R')-2.R')/(R+R')³
dPm/dR = (e eff)² . (R-R')/(R+R')³
Pour R' < R, dPm/dR > 0 et Pm est croissante.
Pour R' = R, dPm/dR = 0
Pour R' > R, dPm/dR < 0 et Pm est décroissante.
--> Pm est max pour R' = R
La puissance active dans la charge est donc maximale pour X' = -X et R' = R ... donc pour Z' = Z* où Z* est le conjugué de Z.
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Sauf distraction.
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