Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths sup
Partager :

Circuit RLC.

Posté par Poun (invité) 23-12-06 à 14:43

Bonjour !

Je bloque dans les deux 1ères questions de mon exercice que voici :

On considère un circuit comprenant une source alternative sinusoïdale de fém e(t), d'amplitude E, de fréquence f, d'impédance interne négligeable, une résistance R, une inductance L, un condensateur de capacité C variable et un ampèremètre A de résistance négligeable. En faisant varier la capacité du condensateur, on constate que l'amplitude de l'intensité atteint une valeur max Io quand la capacité vaut Co et qu'elle est de Io/2 quand la capacité a deux valeurs de C1 et C2 de part et d'autre de CO.
Données :
C1=120nF
C2=130nF
f=100kHz

1) Montrer que les valeurs 1/C1 et 1/C2 sont équidistantes de 1/Co.
>> je ne vois pas comment faire.
2) Exprimer en fonction de C1, C2 et (ou) w les quantités Co,R,L et Q(le facteur de qualité).
>> faut utliser les inpédances complexes ?

je vous remercie beaucoup.
@+

Posté par castilla (invité)re : Circuit RLC. 26-12-06 à 20:46

Bonjour
L'ennoncé est elle complete ? pas de fonction de transfert ?
Pour la question 1 est-ce vraiment les inverses de C1 et C2 a savoir 1/C1 et 1/C2 ou bien 1/C1 et 1/C2 (les reactances capacitives) ?

Pour la question 2 quelle est la variable C ou la pulsation
L'ennoncé n'est pas clair.Pour exprimer une fonction de transfert comme celle ci il faut naturellement utiliser les impédances complexes, puisque celle ci servent à exprimer la reactance capacitive pour le condensateur  et la reactance inductive pour l'inductance  1/jCw et jLw. Quand à la resistance c'est une impédance complexe sans la partie imaginaire.

Posté par Poun (invité)re : Circuit RLC. 26-12-06 à 23:30

je n'ai que çà comme énoncé , c'est bien 1/C1..sans les "w" hum.
Mon prof a peut-être oublié des données je ne sais pas

je peux vous écrire les deux autres questions si çà peut éclairer :

3°) On ne néglige plus la résistance interne de l'ampèremètre A dont la valeur est Ra=0.1ohm.
>>> Reprendre dans ce cas la question 2)

4) pourquoi est-il plus avantageux, expérimentalement de déterminer C1 et C2 plutot que Co ?

Merci !

Posté par castilla (invité)re : Circuit RLC. 27-12-06 à 21:14

Ques sont les prerequis à cet exercice ?
Que connaissez vous sur les circuit RLC serie ou parallele ?:
Avez vous vu:
- la forme canonique du second ordre d'un filtre passe bande ?
- le facteur de qualite Q et sur quoi joue t-il ?
- comment modifier le facteur Q (quel valeur de composant modifier ?)
- le calcul de la transmittance

Merci de me préciser l'etat de vos connaissances.

Posté par castilla (invité)re : Circuit RLC. 27-12-06 à 21:21

Avez vous tracer la forme de la courbe d'un filtre passe- bande ?

Posté par Poun (invité)re : Circuit RLC. 27-12-06 à 21:23

oui j'ai vu le chapitre "fonctions de transfert" avec les notions que vous me dites

Posté par castilla (invité)re : Circuit RLC. 27-12-06 à 21:58

Je ne vois pas bien pourquoi la question de l'equidistance concerne l'inverse des capacités puisque dans l'exercice la variable de la fonction de transfert est la capacité (et non pas la fréquence ou la pulsation habituellement).Il est clair que sur un filtre passe bande, les fréquences de coupure à -3db sont equidistance de la frequence de raisonnance f0 puisque la courbe est symetrique par rapport à la droite qui passe par f0 (et // à l'axe des ordonnée)
Je vais chercher et vous previent si je trouve la solution....

Posté par castilla (invité)re : Circuit RLC. 28-12-06 à 23:08

Soit les reactances suivantes: Xc1= 1/C1;Xc2= 1/C2;Xc0= 1/C0;XL=L.
On sait que 1/C2<1/C1
Si 1/C1 et 1/C2 sont equidistants à 1/C0
alors 1/C2<1/C0<1/C1 et 1/C2-1/C0=1/C0-1/C1
soit 2/C0=1/C1+1/C2
soit 2/C0=1/C1+1/C2;
Soit Xc0=(Xc1+Xc2)/2 (1)

D'aprés la formule de thomson on a, à la fréquence de raisonnance: L-1/C0=0
Donc XL=Xc0 (2)
Lorsque I=Imax.2
on a: L-1/C1= -k
et L-1/C2= k
En additionnant les égalités membres à membres, k disparait et on obtient:
2L-1/C1-1/C2=0
soit 2L=/C1+1/C2
soit XL=(Xc1+Xc2)/2
d'aprés (2) il vient XC0=(Xc1+Xc2)/2 qui est bien égale à l'égalité (1) donc 1/C1 et 1/C2 sont equidistant à 1/C0

Posté par Poun (invité)re : Circuit RLC. 29-12-06 à 17:54

Merci beaucoup Castilla ! çà me parait pas évident j'espère que la 2) sera plus classique.

Posté par
J-P
re : Circuit RLC. 29-12-06 à 18:41

1)

Avec w = 2.Pi.f

Z = R + jwL + 1/jwC
Z = [wRC + j(w²LC-1)]/wC

|Z| = [V(w²R²C² + (w²LC-1)²)]/(wC)

|Z| est min pour w²LC = 1, soit pour C0 = 1/(w²L)  
On a alors:  |Z|min = R

Io = V/R
-----
Pour avoir I = Io/V2, il faut que Z = V2.R

Soit:  [V(w²R²C² + (w²LC-1)²)]/(wC) = V2.R

(w²R²C² + (w²LC-1)²)/(w²C²) = 2.R²
w²R²C² + (w²LC-1)² = 2.w²R²C²
(w²LC-1)² = w²R²C²

Soit wRC = +/- (w²LC-1)

a)
wRC = w²LC-1
C(w²L-wR)=1
C = 1/(w²L-wR)
C2 = 1/(w²L-wR)


b)
wRC = -w²LC+1
C = 1/(w²L+wR)
C1 = 1/(w²L+wR)
-----
On  a:
1/C0 = w²L
1/C2 = w²L-wR
1/C1 = w²L+wR

--> 1/C1 et 1/C2 sont équidistantes de 1/C0 ("distance" = wR)
-----
2)
1/C2 + 1/C1 = w²L-wR + w²L + wR
1/C2 + 1/C1 = 2.w²L
1/C2 + 1/C1 = 2/C0
(C1+C2)/(C1C2) = 2/C0
C0 = (C1C2)/(2(C1+C2))
---
1/C1 - 1/C2 = 2wR
(C2-C1)/(C1C2) = 2wR
R = (C2-C1)/(2wC1C2)
---
L = 1/(w².C0)
L = 2(C1+C2)/(w².C1.C2)
---
Q = wL/R
Q = 2w(C1+C2).2wC1C2/(w².C1.C2(C2-C1))
Q = 4(C1+C2)/(C2-C1)
-----
Sauf distraction. Vérifie.  

Posté par Poun (invité)re : Circuit RLC. 29-12-06 à 19:43

Merci beaucoup je reprendrai çà

A bientôt.

Posté par Poun (invité)re : Circuit RLC. 04-01-07 à 16:17

pour la 3°) il faut seulement reprendre les applications numériques?!car le fait d'augmenter la résistance totale du circuit ne change pas les calculs finalement ?!

pour la 4°) je ne vois pas trop pourquoi c'est avantageux, le fait que l'intensité soit plus faible ? ou C1 et C2 servant à déterminer R ou L plus précisémment ?

par ailleurs je voulais vous demander ce que représente réellement le facteur de qualité ?

Merci bien!

Posté par Poun (invité)re : Circuit RLC. 04-01-07 à 19:55

up

Posté par Poun (invité)re : Circuit RLC. 05-01-07 à 12:57

up



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !