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Niveau maths sup
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Circuit RL

Posté par
Yoann974
14-09-10 à 17:55

Bonjour, voila l'énoncé d'un exercice sur lequel je bute.

Le circuit ci-contre est alimenté par un générateur idéal de tension continue, de force électromotrice E. A l'instant t=0 on ferme l'interrupteur K.

Circuit RL

On me demande si il y a continuité du courant dans la résistance R en t=0 et si il y a continuité de la tension s(t) en t=0.

Lorsque qu'il n'y a plus d'intensité dans le circuit pour moi il ne peut pas y avoir de courant dans la résistance car c'est un récepteur.
Il y a bien continuité du courant dans la bobine mais je ne me souviens plus de comment justifier.

Ensuite je dois commenter physiquement les réponses et en déduire le comportement asymptotique de s(t) lorsque t0+

Alors là je ne vois vraiment pas ce que je dois répondre.

Ca serait cool si vous pouviez m'aider car je suis un peu perdue

Posté par
efpe
re : Circuit RL 15-09-10 à 14:41

Salut,

Tu te souviens qu'il y a continuité du courant dans une bobine, c'est un bon début. On te demande de justifier ? Si non, alors admets-le.

On te demande si il y a continuité du courant dans la résistance : ce courant ne passe pas dans la bobine donc il n'y a pas de raison qu'il y ait continuité. De même la tension au borne de la bobine n'a pas de raison d'être continue.

Tu dois commenter physiquement quelle réponse ? Le comportement asymptotique en s(t) en 0+ :
En 0+ , ibobine = 0  donc s = (R/2) * E / (3R/2) par application du pont diviseur de tension.

Donc s(0-) = 0 et s(0+) = E/3


sauf erreur

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 15-09-10 à 18:17

Salut efpe, merci de m'apporter ton aide

On ne me demande pas de justifier si il y a continuité du courant dans la résistance R en t=0 et si il y a continuité de la tension s(t) en t=0
mais de commenter physiquement les réponses.

Sinon je ne comprends pas ton explication pour dire qu'il n'y a pas de continuité de courant dans la résistance, tu pourrais me la réexpliquer différamment stp.

Pour le pont diviseur de tension j'arrive facilement à trouver le même résultat que toi (en appliquant la formule de mon cours) mais je me pose une question: en fait quand on veut connaître la tension aux bornes d'un dipôle, il suffit de diviser la résistance correspondant au dipôle par toutes les résistances du circuit puis de multiplier par la tension que délivre le générateur idéal de tension??

Puis je dois déterminer le comportement asymptotique de s(t) lorsque t, la non plus je ne me souviens plus de comment se comporte la tension aux bornes d'une bobine en

Posté par
efpe
re : Circuit RL 15-09-10 à 18:57

Bon j'ai peut-être pas été très clair :

- Le courant qui passe dans la résistance ne passe pas dans la bobine, donc il n'y a pas de raison pour qu'il soit continu. C'est mieux ?

- ensuite tu me demandes :

Citation :
en fait quand on veut connaître la tension aux bornes d'un dipôle, il suffit de diviser la résistance correspondant au dipôle par toutes les résistances du circuit puis de multiplier par la tension que délivre le générateur idéal de tension??

Non, puisque si c'est un condensateur par exemple, tu ne peux pas l'appliquer puisqu'il n'a pas de résistance. Ca ne marche que pour les résistances car cette loi vient en fait de la loi d'Ohm qui n'est valable que pour les résistances et pas pour les autres dipoles.

Comme tu es en maths sup', je me permets d'aller un peu plus loin : en vrai tu verras en régime sinusoïdal, la notion d'impédance qui est une vision plus large de la résistance. Et là tu verras qu'on peut utiliser une loi d'Ohm pour les condo, etc. Mais attends d'avoir fait le cours pour l'utiliser et y voir plus clair.

- Quand le régime stationnaire s'installe, la bobine se comporte comme un interrupteur fermé, ça devrait te permettre de répondre

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 15-09-10 à 19:38

heu en fait je ne comprends pas pourquoi le courant qui passe dans la résistance ne passe pas dans la bobine.

Concernant le reste tu m'as semblé clair.

Si je comprends bien la tension de la bobine est la même que celle de R/2 car ces dipôles sont en parallèle?

Posté par
efpe
re : Circuit RL 15-09-10 à 20:10

Citation :
Si je comprends bien la tension de la bobine est la même que celle de R/2 car ces dipôles sont en parallèle?


Oui bien sûr ^^ c'est une des premières règles qu'on apprend au collège ^^ ça se vérifie facilement par une petite loi des mailles.


Bon concernant la bobine, tu vois bien que la bobine et R/2 ne sont pas dans la même branche. Il y a donc une intensité i1 qui circule dans la résistance et une intensité i2 dans la bobine. Ces deux intensités ne sont pas égales : il peut donc y en avoir une qui soit continue et l'autre pas.

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 15-09-10 à 20:27

ok j'y vois mieux merci d'avoir pris le temps de m'expliquer

Maintenant on me demande d'établir l'équation différentielle vérifiée par s(t)

Voila mon raisonnement:

UR/2=LdI/dt et UR=RI

E-UR-UR/2-S=0
RI-LdI/dt+S=E

S=RI-LdI/dt

Posté par
efpe
re : Circuit RL 15-09-10 à 23:00

Désolé de te dire ça comme ça mais il n'y a pratiquement aucune de tes égalités qui est juste ...

Apelle i1 l'intensité dans R, i2 l'intensité dans R/2 et i3 l'intensité dans la bobine.

On écrit : i1 = i2+i3

On sait que E = R.i1 + S ; S = L.di3/dt ; S = i2.R/2

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 16-09-10 à 20:41

ok je vois mes erreures et je comprends toutes les égalités que tu me donnes.

Mais j'ai beau réfléchir à partir de E = R(i2+i3) + s(t) je ne vois pas comment continuer...

Posté par
efpe
re : Circuit RL 16-09-10 à 21:16

en fait il faut dériver la loi des noeuds, c'est le plus simple :

di1/dt = di2/dt+di3/dt

on remplace les termes :

-1/R  dS/dt = 2/R dS/dt + 1/L S

donc dS/dt + R/L S = 0


sauf erreur

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 18-09-10 à 13:56

En fait j'ai du mal à comprendre quelque chose: la tension E elle doit bien être égale à l'ensemble des tensions des dipôles dans le circuit non?

Posté par
efpe
re : Circuit RL 18-09-10 à 14:00

non, elle doit juste respecter la loi des mailles

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 18-09-10 à 14:04

parce que toi tu me dis bien que E c'est la tension aux bornes de R? je ne comprends pas pourquoi, une résistance n'a pas sa propre tension entre ses bornes?

Posté par
efpe
re : Circuit RL 18-09-10 à 14:06

Ah non, E n'est pas la tension aux bornes de R, je n'ai jamais dit ça.

J'ai dit : E = R.i1 + S

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 18-09-10 à 14:23

d'accord bon es que tu es d'accord avec cette loi des mailles?

E + Ri1 - S = E + Ri1 - i2 R/2 = 0

Posté par
efpe
re : Circuit RL 18-09-10 à 14:26

E - Ri1 - S = E - Ri1 - i2 *R/2 = 0

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 18-09-10 à 14:32

Heu c'est pas la même chose? le sens qu'on choisi dans la maille et le sens qu'on choisit pour la tension de la résistance est arbitraire non?

Posté par
efpe
re : Circuit RL 18-09-10 à 14:35

dans ce cas, i1 est dans l'autre sens ...

Je t'ai mis l'expresssion la plus logique, avc des conventions récepteurs

Posté par
Yoann974
re : Circuit RL 18-09-10 à 15:01

d'accord merci je retravaille ça et je reviendrai te poser des questions



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