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Niveau première
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Ampli-op , intensités , tensions

Posté par
Sid07
24-03-16 à 15:06

Bonjour/Bonsoir tout le monde

Je bloqué dès la première question de cet exercice sur l'amplificateur opérationnel . Pouvez m'aider s'il vous plaît ? Merci

Exercice

Dans le montage ci dessous  les résistances sont égales et ont pour valeur R = 500 . Deux générateurs continus non dessinés imposent :
Entre A1 et la masse, une tension constante e1 = UA1M = 6V
Entre A2 et la masse, une tension constante e2 = UA2M = 2V
La tension entre l'entrée inverseuse et la masse est notée u = UE ¯ M ; la tension de sortie U SM = Us
1.Calculer numériquement la tension u .
2. Exprimer les intensités I1 et I2 en fonction des grandeurs e1, e2 et R . En déduire le sens des courantes I1 et I2. Déterminez les valeurs correspondantes.
3. Donner l'expression littérale de l'intensité I3 en fonction de la tension Us et de R = . Exprimer I3 en fonction de I 1 et I2. Calculer sa valeur et en déduire celle de Us
4. Comparer Us à e1+e2 . Établir une relation existante entre Us , e1 et e2. Nommer le montage


Pour la première question :  u = UE ¯ M = UE ¯ E+ + UE+ M mais seulement je ne connais pas UE+ M


Merci d'avance

Ampli-op , intensités , tensions

Posté par
J-P
re : Ampli-op , intensités , tensions 24-03-16 à 17:10

Sans lire les consignes :

U = 0 (si l'ampli travaille dans sa zone linéaire) (car alors E+ = E- et E+ = 0 V)

I1 = U(A1M)/R1 (de gauche à droite sur le schéma)
I2 = U(A2M)/R2 (de gauche à droite sur le schéma)

I3 = I1+I2

U(SM) = -R3*I3

U(SM) = - R3.(U(A1M)/R1 + U(A2M)/R2)

Avec U(A1M) = e1 , U(A2M) = e2 et R1 = R2 = R --->

Us = -(e1*R3 + e2*R3)/R
-----
Si R1 = R2 = R3 --->

Us = -(e1 + e2)

avec e1 = 6V et e2 = 2 V --> Us = -8 V
-----
Sauf distraction.  

Posté par
Sid07
re : Ampli-op , intensités , tensions 24-03-16 à 22:35

Merci J-P pour votre réponse

Je ne comprends toujours pas pourquoi u = 0 ; ici u VE+-VE-

Et comment avez vous déduire le sens de I1 et I2 ?

U(SM) = -R3*I3  ; On peut retrouver cette expression par la loi des mailles ?

Merci de m'aider

PS: Des nouvelles de picard ?

Posté par
J-P
re : Ampli-op , intensités , tensions 25-03-16 à 10:32

Equation de maille (entrées de l'ampli) :

U + (E+ - E-) = 0

Et avec un ampli parfait travaillant en zone linéaire, on a : E+ - E- = 0 Et donc : U = 0 (à cause du gain en tension infini de l'ampli considéré comme parfait)
-----
Autre maille :

Avec I1 allant de gauche à droite :

U(A1M) - R1.I1 - U = 0
U(A1M) - R1.I1 - 0 = 0
U(A1M) = R1.I1
I1 = U(A1M)/R
I1 = 6/500 = 0,012 A
Le résultat positif indique que le sens du courant choisi est le même que le sens conventionnel pour le courant.

Si on avait calculé, avec I1 allant de droite à gauche sur le schéma, on aurait abouti à : I1 = - U(A1M)/R = - 0,012 A
Le signe - indique que le sens du courant choisi est opposé au sens conventionnel pour le courant.

Donc si on veut choisir sur le schéma un sens pour I1 qui correspond au sens positif conventionnel pour le courant, dans les conditions données par l'énoncé, il faut indiquer une flèche allant de la gauche vers la droite.

Raisonnement analogue pour le sens de I2
------------
Remarque :

Quels que soient les sens choisis pour I1 et I2 sur le schéma, cela ne modifierait pas la réponse finale sur l'expression de Us

On arriverait, dans tous les cas de choix de sens choisis pour I1 et I2 sur le schéma, à la même expression Us = -(e1 + e2).

On n'est jamais obligé de choisir sur un schéma le sens des courants correspondant au sens conventionnel, c'est même très souvent impossible à faire...
En effet, lorsqu'on a choisi un sens du courant sur un schéma (par la flèche sur le schéma), on ne peut plus modifier cela quel que soit les conditions de travail du circuit.
Or, souvent, le courant change de sens en cours de fonctionnement (par exemple dans les circuits oscillants ... ou même ici, en faisant varier la tension e1 ou e2 par exemple, pour e1 ou e2 < 0, les courants changent de sens)

C'est sans importance, une fois un sens choisi pour le courant sur le schéma ...
Si on trouve une valeur numérique > 0 pour ce courant à un instant donné, cela signifie qu'à cet instant, le courant conventionnel a le sens de la flèche sur le schéma.
ET
Si on trouve une valeur numérique < 0 pour ce courant à un instant donné, cela signifie qu'à cet instant, le courant conventionnel a le sens contraire de la flèche sur le schéma.

Il y a souvent une énorme confusion (renforcée par des énoncés mal pensés) entre le sens conventionnel du courant, qui est imposé par définition et qui correspond au sens inverse du déplacement des électrons ... et le sens du courant choisi sur un schéma qui est totalement libre (pour les raisons expliquées ci-dessus).

Ceci dit, dans les cas de schéma où il est impossible qu'un courant change de signe en cours de fonctionnement, on choisit de préférence sur le schéma le sens du courant conventionnel ... bien que cela n'est absolument pas obligatoire.

Posté par
Sid07
re : Ampli-op , intensités , tensions 25-03-16 à 18:14

Merci J-P je pense avoir compris !



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