Encore une fois, on étudie la tension aux bornes du condensateur Uc, qui s'exprime en volts (V) et on a établi des équations différentielles lors de sa charge et de sa décharge dans chaque circuit en fonction de Uc.
Donc la solution de l'équation différentielle doit être homogène à une tension (en V) donc est ici la force électromotrice de la pile du circuit de charge, qui s'exprime aussi en volts (V), je t'ai donné une fiche là-dessus car c'est du programme de première :
Les générateurs
Le souci ici c'est que l'énoncé tel recopié utilise la même notation pour l'énergie emmagasinée parle condensateur ce qui n'a rien à voir puisqu'une énergie n'est pas égale à une tension
Pour la 5, oui je suis d'accord, cependant comprenez alors que je sois confus à cause de l'énoncé.
Dois je remplacer dans la formule C par Cmin ?
Pour la 7, merci.
Pour l'étudier je dois donc remplacer ?
E = 360J, Réq = 100ohms, le temps je reprends 0.11 s ? Et C = Cmin ?
Oui je l'admets, raison pour laquelle je prends le temps de t'expliquer cela et de te fournir des éléments de révision de première pour éviter que tu partes avec des confusions dommageables.
Concernant le choix de notation, tu peux dire que tu considères que C = Cmin calculée dans une question antérieure, tout comme on précise que Réq = R + Rcoeur ; l'essentiel quand tu rédiges c'est de ne pas perdre ton lecteur en cours de route.
Pour la question 8, on te demande d'étudier la fonction i = f(t) et de déterminer son maximum (cours de maths) ; dans un premier temps étude littérale suivie d'une application numérique.
Et il y aura ensuite une étude avec des valeurs particulières prises pour le temps oui
Pour la 5, E = 1/2 C × Uc^2
Avec E = 360J donc si je reprends l'énoncé même si en soit cela ne devrait pas être ça.
Ensuite je prends C pour Cmin.
Cependant, uc vaut combien ?
Pour la 7, je ne dois plus rien faire donc avec le résultat que j'ai obtenu précédemment ?
Pour la 5, donc E = U + R × I ?
Avec R = Réq = 100ohms
U = 1,8 × 10^3 V
Et i = dq/dt et q = C x Uc = (C × Uc)/t ?
5. E (force électromotrice) = U = 1,8 kV
7. On l'a déjà faite et je t'ai dit que c'était ok : message du 26-03-21 à 07:39
8.
Pour la 5, n'ayant pas réfuté ma formule je vais supposer qu'elle est alors bonne.
Soit : E = U + R × I
avec E = U = 1,8×10^3V
et R = Réq = 100ohms
Donc je n'ai pas besoin d'effectuer le calcul donc étant donné que E vaut alors 1,8×10^3V ?
Pour la 7, ah d'accord, excusez moi, étant donné que vous aviez écrit 7 dans votre précédent message je ne comprenais pas.
Donc pour la 8, il faut remplacer t par la durée que nous avions trouvé soit 0,11s ?
Soit f(0,11) ?
5. L'énoncé te précise bien que U = 1,8 kV = tension de charge du condensateur ; bien que ça ne soit pas la notation usuelle du cours (il aurait mieux fallu "E" mais c'est la notation déjà prise pour l'énergie emmagasinée ici), tu sais d'après ton cours que, lors de sa charge, le condensateur tend vers une valeur limite qui correspond à la force électromotrice de ton générateur (reprends le schéma si besoin). Et lors de sa décharge, à t = 0s, alors Uc = U = 1,8 kV
7. ok
8. Tu es en train de t'égarer, je te rappelle qu'on étudie l'intensité du courant en fonction du temps et non la tension (et qu'on sait ce que vaut "A", c'était l'objet d'une précédente question) : on te demande donc d'étudier la fonction déduite en question 7, à savoir i(t) = (-E / Réq) e^(-t/Réq.C)
Quel est le maximum de cette fonction ?
9. Oui, on te demande une valeur particulière prise par i(t) pour t = 11 ms = ... s (ce qui te rappelle une valeur du temps calculée en question 6)
Pour la 5, donc si je comprends bien, le U correspond au E (force electromotrice) et le A correspond au E dans l'équation ?
Donc A = 1.8kV, je n'ai pas besoin d'aller plus loin donc ?
Pour la 8, on remplace t par 0 ?
Avec E = 1.8kV ;
Réq = 100 ohms ;
C = Cmin ?
Pour la 9, donc là par contre je dois bien remplacer t par 0,011, cependant je me rends qu'à la question 6 mon résultat n'était pas le même car j'avais trouvé un temps de 0 11s alors que là il est de 0.011s, donc me suis je trompé à la 6 ?
5. Oui, la force électromotrice "E" était présente sur le schéma fourni par l'exercice, raison pour laquelle j'ai reconduit cette notation et A = E pour la solution de l'équation différentielle caractérisant la décharge du condensateur dans le patient.
8. Pour déduire le maximum de la fonction i(t), il faut en principe la dériver par rapport au temps et chercher la valeur de t pour laquelle di/dt = 0. Ici c'est effectivement immédiat, le maximum est atteint pour t = 0 : i(0) = (-E / Réq) e^(0) = -E/Réq = ...
9. Au temps pour moi, tu avais effectivement déterminé en question 6 que t = 5Réq.Cmin = 0,11 s (je viens de revérifier le calcul)
Il faut donc ici calculer i pour t = 11 ms = 0,0011 s
Pour la 5, merci.
Pour la 8, donc cela fait (-1.8 . 10^3) / 100 = - 18 A ?
Pour la 9, 11ms ne vaut il pas 0.011s ?
Donc i(0.011) = (-1.8 . 10^3 / 100) e^(0.011) = - 18,2 A environ ?
D'accord pour la 8, merci, cependant il y a une seconde question etant : cette valeur dépend- t - elle de la capacité du condensateur ?
Donc la réponse à cette question est non ?
Car cela dépend uniquement de la résistance et de la force electromotrice ?
Pour la 9, i(0.011) = (-1.8 . 10^3 / 100) e^(-0.011/100 × 2.2.10^-4) = environ -18A ? Est ce normalement que je retrouve environ le même résultat qu'à la question précédente avec un t différent ?
i(0.011) = (-1.8 . 10^3 / 100) e^(-0.011/100 × 2.2.10^-4) = environ - 10.92 ?, j'avais mal mis certaines parenthèses excusez moi ...
Pour la 10, pour que l'intensité diminue moins vite au cours du choc nous pourrions modifier la résistance ?
Pour la 9, je vais remplacer 0.011 par 11.10^-3.
Pour la 10, on peut alors modifier la capacité du condensateur, le temps, la force electromotrice ainsi que la résistance pour que l'intensité diminue moins vite au cours du choc ?
Pour la 11, 1mF = 1.10^-3 F.
Pour la tension je dois utiliser E = 1/2 C.U^2 soit U = racine carrée (E/(1/2)× C) ?
Avec E = 360 J et C = 1.10^-3 F ?
Pour l'intensité, dans l'expression littérale nous avons E valant la force electromotrice et non l'énergie donc je ne sais pas quelle formule utiliser...
Pour la 9, mon énoncé me donne 11ms, soit 2 chiffres significatifs donc d'après la fiche il me semble que je dois en garder 2 également non ?
Pour la 10, je disais uniquement tout ce qui se trouvait dans l'expression littérale désolé...
On peut modifier alors, la capacité du condensateur, la resistance ainsi que le temps ?
Pour la 11, pour la tension je dois utiliser
E = 1/2 C.U^2
soit U = racine carrée (E/((1/2)× C)) ?
Avec E = 360 J et C = 1.10^-3 F
9. Quand j'évoquais le nombre de chiffres significatifs, je te rappelle que c'était sur ceci :
Donc pour la 9, je dois écrire 10.92 avec seulement 2 chiffres significatifs ?
Soit environ 11 ampères ?
Pour la 10, ce qu'on peut modifier est la résistance ainsi que la capacité du générateur car si on reprend l'expression littérale, ces deux facteurs se situent dans l'exponentielle et la vitesse de décroissance est caractérisée par cette dernière. Plus la résistance et la capacité seront élevées et plus l'intensité sera faible et inversement ?
Pour la 11, 1mF = 1.10^-3 F.
Pour la tension je dois utiliser
E = 1/2 C.U^2
Soit U = racine carrée (E/(1/2)× C) ?
Avec E = 360 J et C = 1.10^-3 F
Donc : U = racine carrée (360/((1/2) × 1.10^-3)) = racine carrée (720 000) =
Environ 848,5 V soit environ 8,5 . 10^-2V?
Pour l'intensité, on a :
Uc(t)= E.e^(-t/RC) avec Uc = 8,5 . 10^-2V ;
E = 1,8 .10^3 V, R = Réq = 100 ohms et
C = 1.10^-3 F.
Cependant je ne sais pas comment trouver mettre cette expression en fonction du temps pour trouver ce dernier étant donné qu'il se trouve en exponentielle ...
Donc pour la 10, si je résume, modifier la force electromotrice serait inutile.
On ne peut modifier alors que la constante de temps Tau, soit que Réq et C ?
Pour la 11,
Tout d'abord pour l'écriture de 1mF, d'après la fiche il me semble que le nombre de chiffres significatifs se trouvent avant la puissance soit 1 × 10^-3, cela ne devrait pas avoir qu'un seul chiffre significatif, celui ci étant le 1 ?
E = 1/2 C.U²
<=> 2E = C.U²
<=> C.U² = 2E
<=> U² = 2E/C
<=> U = racine carrée (2E/C)
<=> U = racine carrée (2 × 360/ 1×10^-3)
<=> U = racine carrée de 720000
<=> U = environ 848,5
Soit environ 8,5 × 10^2 V ?
Est ce normal que je retrouve le même résultat ? De plus dans mon précédent message je ne comprends pas mon erreur, je n'avais juste pas remplacé le E/(1/2) par 2E.
Pour l'intensité :
Uc(t)= E.e^(-t/Réq.C) avec Uc = 8,5 . 10^2V ;
E = 1,8 .10^3 V, R = Réq = 100 ohms et
C = 1 ×10^-3 F.
Je dois remplacer t par 8,5 . 10^2 ?
Soit Uc (8,5 . 10^2)
= 1,8 . 10^3 × e^((8,5 . 10^2) / (100×1 ×10^-3))
= environ 1,8 × 10^-3 A ?
Après avoir relu la question :
Donc pour la question 11, pour le calcul de tension, mon résultat est correct ?
Et oui en effet diviser et multiplier n'est pas pareil ...
Merci beaucoup pour l'explication et les calculs que vous m'avez donné.
Je me sens assez nul je l'admet alors que cela me paraît plutôt simple ...
Soit : t = - R.C'.(ln(U'/E)
= - 100.1.10^-3.(ln1587/1260)
Je trouve t = - 0,02s environ soit 2 . 10^-2 mais un temps négatif me paraît inappropriée et impossible ...
Donc : i = E/Réq.exp(-t/(Réq.C'))
= 1260 / 100.e^(0,02/(100×1.10^-3))
J'obtiens alors une intensité de 15,39 A environ ?
Pour la question 12, le terme "choc exponentielle tronqué" est utilisé car le condensateur fournit des chocs qui se multiplient mais qu'entre deux chocs il y a un certain intervalle de temps sans choc, les chocs sont alors en soit coupés.
Mon raisonnement convient il ?
Pour la 11, tu vois bien avec mon raisonnement détaillé que tu n'obtenais pas la même tension résiduelle lors de l'ouverture du circuit que moi, il fallait raisonner sur l'énergie pour cela.
Et ce n'est pas une question de "nullité" : personne n'est nul, c'est juste que j'ai pu constater à travers cet exercice que tu accumules des lacunes depuis le collège qu'il va falloir combler pour éviter que ça se passe mal pour toi au bac (s'il a lieu) ou lors des études supérieures. J'ai un peu le sentiment que tu as voulu te lancer dans cet exercice sans avoir investi du temps pour apprendre le cours et maîtriser ses notions fondamentales (en révisant par la même les notions d'électricité vues au collège et en seconde). Dans ces conditions, forcément, ça coince ... Mais au moins, tu t'es accroché, beaucoup d'autres auraient déjà abandonné dès les premières questions ! Il va donc falloir que tu investisses du temps pour reprendre les notions du cours à connaître et toutes les fiches du site peut t'aider à cela.
Concernant ta proposition :
Merci beaucoup, cela est très gentil à vous.
En effet, je ne peux vous cacher que j'ai quelques lacunes, et bien évidemment je retravaillerais cet exercice.
Pour la 11 donc, la tension aux bornes du condensateur U est alors de 1587 V.
Et pour l'intensité :
t = - R.C'.(ln(U'/E)
= - 100.1.10^-3.(ln1587/1800)
Je trouve t = 0,01s environ soit 1 . 10^-2 ?
Soit : i = E/Réq.exp(-t/(Réq.C'))
= 1800 / 100.e^(-0,01/(100×1.10^-3))
J'obtiens alors une intensité de 16,29 A environ ?
Donc pour la 12, merci, votre explication me paraît très claire.
J'ai refait le calcul plusieurs fois en essayant de trouver mon erreur de calcul mais je retombe sur 16.29 A environ.
Sinon, je vous remercie pour toute l'aide que m'avez apporté, sans vous je n'aurais pas réussi.
Je prendrais le temps nécessaire pour connaître ces notions.
Encore merci !
Bonjour,
Je viens de refaire le calcul, comme je te l'ai écrit, il faut mémoriser la valeur trouvée pour le temps pour avoir plus de précisions (même si on n'affiche qu'un chiffre significatif, sa valeur est 0,012594122335785 s pour le calcul de l'intensité) et je trouve 15,87 A, j'ai dû taper trop vite hier.
Je t'en prie pour l'aide, reprends ça à tête reposée et tente de refaire toutes les questions car c'est une application assez directe du cours.
Bonne semaine !
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