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circuit R C

Posté par
letonio
09-10-05 à 14:24

Bonjour tout le monde,
J'ai maintenant un circuit avec un condensateur un générateur et une résistance.
On me dit qu'avec un générateur qui délivre une tension alternative, on a les relations:

Vs= RC.Ve / sqr ( 1 + R^2 C^2^2 )
= -artg( 1/(RC )

J'ai toujours du mal à comprendre ce qu'est exactement le déphasage.

On me demande ensuite de calculer la fréquence f1 pour laquelle Vs= 1/2 Ve , quand C = 100 nF     R= 100 ohm

En disant que
RC / sqr ( 1 + R^2 C^2^2 )= 1/2

J'arrive à = 5.10^4    (si l'unité est la seconde, ça paraît énorme :/ )

f1= 7,958 kHz
= - 1,1   (est ce que l'unité est le radian? Si l'unité est le degré, je trouve -63° :/ )

Au secours

Posté par
letonio
re : circuit R C 09-10-05 à 16:19

??

Posté par
letonio
re : circuit R C 09-10-05 à 16:42

Ok J-P (au cas où tu me lirais...) je suis en train de reprendre l'exo à partir de ce que tu m'as dit dans l'autre. Notamment, je réduis au maximum ma formule avant d'y appliquer les valeurs connues (R et C). J'écris dans quelques minutes ce que j'ai fait...

Posté par
letonio
re : circuit R C 09-10-05 à 16:50

Vs= 1/2 Ve

RCw/ sqr (1+ R^2.C^2.w^2)= 1/2
4R^2.C^2.w^2 = 1+ R^2.C^2.w^2
w^2(4R^2.C^2 - R^2.C^2) =1
w^2 = 1/ (3R^2.C^2)
w= 1/ sqr (3R^2.C^2 )= 1/( RC.sqr3)

D'où  w= 1/ ( sqr3.100.100.10^(-9))= 10^5/ sqr3= 57 735 rad/s

f= 57 735/ (2pi) = 90 690 Hz = 90,690 kHz

= - artg( 1/ (100.100.10^(-9).57735)= -arctg ( 10^5/57735 )= -1 rad

Est ce que c'est correct?
Mon problème est que je ne comprends décidément pas ce qu'est le déphasage...

Posté par
letonio
re : circuit R C 09-10-05 à 19:17

??

Posté par
J-P
re : circuit R C 09-10-05 à 19:36

Je n'ai pas vérifié tes calculs, juste quelques mots et un dessin.

Avec wt en abscisse.

\Phi est le décalage en radians entre les sinusoïdes de la tension de sortie et de la tension d'entrée.

Sur le dessin, Vs est en retard sur Ve. de l'angle \Phi.








circuit R C

Posté par
letonio
re : circuit R C 09-10-05 à 19:52

Aie je croyais que ce que tu m'indiques est To. Dans mon bouquin de TP on me parle de quelque chose qui ressemble beaucoup à ça et qui s'appelle To.
Peux tu m'indiquer sur ton dessin ce qu'on appelle To?

Posté par
J-P
re : circuit R C 10-10-05 à 12:43

Attention que sur mon dessin, Phi n'est pas l'angle mesuré à partir de t = 0 pour lesquel Vs passe à 0.

C'est l'angle qui sépare le passage à 0 des signaux Vm et Vs.
Il y a peut-être confusion parce que j'ai dessiné une des sinusoïdes passant par 0 au temps t = 0.

Le redessine en évitant cette ambiguïté (voir dessin).
-----



circuit R C

Posté par
letonio
re : circuit R C 10-10-05 à 17:52

Excuse moi d'insister... J'aurais tendance à dire que Phi désigne une distance entre les points d'intersection des deux courbes et de l'axe des abscisses. J'ai du mal à me représenter cette idée d'angle. Est ce que tu pourrais me faire un dernier dessin en m'indiquant où est l'angle en question?

Posté par
J-P
re : circuit R C 10-10-05 à 19:43

Tu dis:

"J'aurais tendance à dire que Phi désigne une distance entre les points d'intersection des deux courbes et de l'axe des abscisses."

Non, la "distance" telle que tu la définis serait // à l'axe des ordonnées. Elle aurait donc comme unité des "volts" (comme l'axe des ordonnées) dans le cas de mon dessin. C'est évidemment faux.

Phi est bien où je l'ai indiqué, il a donc la même unité que l'axe des abscisses soit les unités de wt.
Avec w en radian/seconde et t en seconde, wt est en radian.
Et Phi est en radian.

Que dire de plus ?










Posté par
letonio
re : circuit R C 10-10-05 à 20:21

Ok je comprends pourquoi phi est en radian.
Passons maintenant aux choses sérieuses
Je t'explique ce que je comprends et tu me dis que c'est tout faux ok?
J'ai du mal à comprendre ce que sont exactement Vs et Ve. Pour moi la tension d'entrée est la tension aux bornes du générateur, et la tension de sortie est la tension aux bornes du condensateur. Cette explication aurait le mérite de me permettre de comprendre le décalage entre Vs et Ve.
Mais je ne suis pas sûr du tout de ça...

Posté par
J-P
re : circuit R C 11-10-05 à 09:40

Ve est bien la tension aux bornes du générateur.

Vs peut être la tension sur le condensateur ou sur la résistance d'un circuit RC.

Dans les 2 cas, il y  aura déphasage entre Ve et Vs. (angle différent de 90°).

En effet, comme l'impédance du circuit est complexxe Z = R + 1/(jwC), le courant dans le circuit est déphasé par rapport à Ve.

--> Comme la tension sur R est en phase avec le courant, la tension sur R est bien déphasée par rapport à Ve.

La tension sur le condensateur est déphasée de 90° par rapport au courant et donc la tension sur le condensateur est aussi déphasée sur Ve.

J'espère ne pas t'embrouiller d'avantage.


Posté par
J-P
J-P 11-10-05 à 10:05

Je complète ma réponse précédente.

Supposons un circuit RC attaqué par une générateur délivrant une tension sinusoïdale Ve.

En fonction de la fréquence de Ve et des valeurs de C et de R, on pourrait avoir le diagramme du dessin.

Avec Vc la tension aux bornes du condensateur et VR la tension aux bornes de R.

On remarque qu'a chaque instant, on a bien V_e = V_C + V_R

La tension Vc est déphasée en retard de Phi2 par rapport à Ve.
La tension VR est déphasée en avance de Phi1 par rapport à Ve.
(On a |Phi1| + |Phi2| = Pi/2, montrant que le déphasage entre VR et Vc est Pi/2 = 90°)

Si on considère que VC est la tension de sortie, le déphasage entre Ve et la tension de sortie est Phi2.
Si on considère que VR est la tension de sortie, le déphasage entre Ve et la tension de sortie est Phi1.

Sauf distraction.  





J-P



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