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Niveau maths sup
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Circuit RLC

Posté par
Weverne
13-12-18 à 21:23

Bonsoir ! j'ai déseperamment besoin d'aide, je n'arrive pas à comprendre certains point :

Le condensateur etant déchargé et la bobine parcouru par aucun courant, on ferme a l'instant t=0 l'interrupteur(K). On désigné respectivement i1 et i2 les intensités des branches contenant le condensateur et la bobine, par i l'intensité du courant débité par la source de tension et u la tension aux bornes du condensateur.

1) Déterminer sans calcul les valeurs de i1(0+),i(0+),i2(0+) et u(0+) immediatement après la fermeture de l'interrupteur et les valeurs i(),i1(),i2() et u()

Je suis sur que u(0+)=0 car on est initialement décharger, puis je peux aussi dire que i2(0+)=0 a cause de la bobine ? puis j'ai d'apres la loi des noeud i=i1+i2 or i2=0 donc i=i1 mais après ça je bloque ..

2) Déterminer les expressions de i1(t) et i2(t) en régime transitoire

Je ne vois pas du tout ..


3) établir l'équation différentielle vérifiée par u(t) et la mettre sous forme canonique avec omega et le facteur de qualité en fonction R, L, C et r

J'ai essayer de faire loi des mailles sur la petite mailles en bas:

Du coup j'ai E= UR+UC mais après je vois pas comment avancer davantage..

Merci de m'aider dans mon désespoir !

Circuit RLC

Posté par
sanantonio312
re : Circuit RLC 14-12-18 à 12:40

Bonjour,
Pour évaluer les tensions et intensités à t=0+ et t=, considère que:
à t=0+, le condensateur est un court-circuit (u=0) et la bobine un circuit ouvert (i=0).
à t=, le condensateur est un circuit ouvert (i=0) et la bobine un court-circuit (u=0).

Posté par
Pirho
re : Circuit RLC 14-12-18 à 14:48

Bonjour,

salut sanantonio312 nous ne nous croisons pas souvent ici  

circuit r,L    E=u_r+u_L=ri_2+L\dfrac{di_2}{dt}    d'où   i_2=\dfrac{E}{r}(1-e^{-\dfrac{r}{L}t})

circuit R,C   E=u_R+u=Ri_1+\dfrac{1}{C}\int i_1 dt

   en dérivant l'expression par rapport au temps, il vient   R\dfrac{di_1}{dt}+\dfrac{i_1}{C}=0

d'où   i_1=\dfrac{E}{R}~e^-\dfrac{t}{RC}

i=i_1 + i_2

je te laisse développer les équations différentielles et utiliser les rappels donnés par sanantonio312

Posté par
sanantonio312
re : Circuit RLC 14-12-18 à 15:48

Bonjour Pirho,
J'interviens rarement. D'autant plus qu'il n'y a plus d'électricité au lycée...

Posté par
Weverne
re : Circuit RLC 14-12-18 à 21:39

Rebonsoir ! désoler de mon absence,

du coup j'ai bien : u(0-)=u(0+)=0 et i2(0+)=0 mais je ne vois pas pour i et i1
j'aurai  aussi i1=E/R avec la l'oi d'ohm normalement ? et que i=i1 donc i(0) vaut aussi E/R ?

et aussi u()=0 a cause de la bobine et i1()=0 a cause du condensateur,

et avec la loi des noeuds i=i2 car i1=0

donc i()=i2()=0 aussi ? je ne suis vraiment pas sur car E = U(R)+U et comme U(R) et U valent 0 alors E vaut 0 également ?

Posté par
Pirho
re : Circuit RLC 14-12-18 à 23:37

à    t~ 0+,~~ i_1=\dfrac{E}{R},~~ i_2=0,~~ i=i_1+i_2

pour   t~ \infty,~~ i_1=0,~~ i_2=\dfrac{E}{r},~~ i=i_1+i_2

Posté par
Weverne
re : Circuit RLC 16-12-18 à 10:17

Ok du coup j'ai que :

i1=(E/R)e-t/RC

et i2=(E/r)(1-e-t/(L/r))

du coup pour la question 3) je peux dire que i=i1+i2 mais ensuite je ne vois pas comment remplacer

parceque je ne vois pas comment trouver cette équation

Posté par
Weverne
re : Circuit RLC 16-12-18 à 16:36

Help !

J'ai i=i1i+i2, je peux remplacer i1 et i2 mais j'en fais quoi du i ? pour moi y'aura forcément un terme négative car si je fais :

E=UR+u
E=R*(i1)+u
E=R(i-i2)+u ...

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC 18-12-18 à 16:00

Bonjour
La loi des nœuds est sans intérêt pour obtenir u(t) tant que l'interrupteur reste fermé.
L'essentiel a déjà été démontré. Tu n'as plus qu'à écrire :

u=E-R.i_{1}
L'expression de i1 a déjà été démontrée :

i_{1}=\frac{E}{R}\cdot\exp\left(-\frac{t}{RC}\right)
Après simplification :

u=E\cdot\left[1-\exp\left(-\frac{t}{RC}\right)\right]
Il te reste à vérifier que cette expression est bien conforme à l'étude préliminaire faite pour t=0+ et pour t
Remarque : la présence de la branche (L,R) n'influence absolument pas la charge du condensateur dans la mesure où le générateur de tension est considéré comme idéal. J'imagine que cet exercice comporte d'autres questions. Je suis près à parier qu'il s'agit d'étudier ce qui se passe quand on ouvre l'interrupteur, le régime permanent que l'on vient d'étudier étant atteint.



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