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Circuit RLC.

Posté par
kamikaz
16-05-21 à 21:25

Bonsoir ,

Merci d'avance.

Pour déterminer les valeurs des grandeurs caractéristiques d'un circuit RLC , on étudie un circuit alimenté par une tension sinusoïdale de fréquence f = 50 Hz , de valeur efficace. Les mesures effectuées par un technicien ont donné : UAB = 173 , 2 V ; UAM= 100 V.

Circuit RLC.

Données : \text{Échelle} ~6~\text{cm} \mapsto 100 V ;

u_{AB} = U_{AB} \sqrt{2} \sin (\omega +\varphi) ;

u_{AM}=U_{AM}\sqrt{2} \sin (\omega t+\varphi _1) ;

u_{BM}=U_{BM}\sqrt{2} \sin (\omega t+\varphi _2) et

i=I\sqrt{2}\sin(\omega t) ; R=100 \Omega.

1) Construire le diagramme de Fresnel de ce circuit.

2) Déterminer la valeur de l'intensité efficace I du courant qui traverse le circuit.

3) Évaluer graphiquement en degrés , les valeurs des phases \varphi , \varphi _1 , \varphi _2.

4) En déduire les valeurs de la résistance r et de l'inductance L de la bobine utilisée.


1) J'ai du mal à déterminer les vecteurs du conducteur ohmique et du circuit RLC. Le reste ça va.

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 21:46

Bonsoir
Commence par établir les expressions théoriques en fonction de i(t) des différentes tensions. Tu pourras ensuite tracer les vecteurs de Fresnel.

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 21:50

Comment est ce que je peux faire ?

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 21:51

Pour établir les expressions théoriques en fonction de i(t) des différentes tensions

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 21:56

Tu connais la loi d'Ohm pour obtenir l'expression de uAM(t). Pour uMB(t) : tu peux considérer la bobine comme l'association en série de la résistance r et de l'inductance L.
Revois bien ton cours sur le sujet.

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 22:09

Oui , je vois maintenant.

Et ensuite ?

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 22:23

À titre de vérification, tu pourrais écrire ici les expressions des tensions instantanées. Tu as dû étudier en cours comment associer à une tension instantanée sinusoïdale un vecteur de Fresnel.

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 22:27

On a U= RI d'après la loi d'Ohm.

u_{AM}= 100 i(t)

u_{AM}=100 I \sqrt{2} \sin(\omega t).

Mais je ne vois pas comment faire pour uMB(t)..

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 22:32

Oui , pour u(t)= U_m \cos (\omega t +\varphi) , on associe le vecteur de Fresnel \vec{U} (U_m ; \varphi).

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 22:41

Comment écris- tu l'expression de la tension instantanée aux bornes d'une bobine d'inductance L  ?

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 22:50

Je vois , u(t)=L\dfrac{di}{dt}+ri

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 23:06

Ok. Reste à établir l'expression de L.di/dt et à tracer la somme des 3 vecteurs associés à R.i, à R.i et à L.di/dt. Apparemment, les vecteurs sont fournis. Tu peux scanner et poster ici le schéma.

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 23:20

Je n'ai aucun vecteur dans l'énoncé.

L\dfrac{di}{dt}=L \omega U_{AB} \cos (\omega t)

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 23:30

Si :   i=I.\sqrt{2}.\sin\left(\omega.t\right) :

L\cdot\frac{di}{dt}=L.\omega.I.\sqrt{2}.\cos\left(\omega.t\right)=L.\omega.I.\sqrt{2}.\sin\left(\omega.t+\frac{\pi}{2}\right)

Tu peux maintenant tracer l'allure général des vecteurs de Fresnel mais l'énoncé parle à la question 3 de mesures graphiques. Les vecteurs de Fresnel doivent donc être fournis ; d'ailleurs une échelle est précisée...

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 16-05-21 à 23:35

Du coup il s'agit d'une erreur de la part de l'énoncé ?

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 17-05-21 à 11:34

Citation :
Du coup il s'agit d'une erreur de la part de l'énoncé ?

Plus exactement d'un oubli. Sans le diagramme de Fresnel : impossible de résoudre l'exercice !
S'il s'agit juste d'un exercice d'entraînement, tu peux utiliser le diagramme ci-dessous. J'ai choisi arbitrairement :
= 46,1°
Il me semble préférable de poser :

u_{MB}=U_{MB}\sqrt{2} \sin (\omega t+\varphi _2)
puis de poser :
uAB=uAM + uMB

Circuit RLC.

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 17-05-21 à 15:40

Ah non , il me semble que vous faites une erreur là ..

Pourquoi choisir \varphi arbitrairement ?

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 17-05-21 à 16:07

Relis l'énoncé de la question 3 : comment voudrais-tu y répondre sans diagramme de Fresnel ?

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 18-05-21 à 06:51

On demande de construire ce diagramme à la question 1)

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 18-05-21 à 12:15

Pour construire le diagramme de Fresnel à l'échelle sans connaître aucun des angles, il te manque une donnée : par exemple : la valeur efficace de la tension uMB qui peut se noter : UMB.

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 18-05-21 à 14:39

Ah oui , j'ai sauté ; UAM=UMB= 100 V

Posté par
vanoise
re : Circuit RLC. 18-05-21 à 15:58

Citation :
Ah oui , j'ai sauté ; UAM=UMB= 100 V

J'espère que tu es conscient tu temps que ce simple oubli à fait perdre, aussi bien à toi qu'à moi-même...
Tout devient simple maintenant : les vecteurs de Fresnel associé à uAM (en rouge) et à uMB (en bleu) ont la même norme (6cm si on choisit d'associer à la norme du vecteur la valeur efficace plutôt que la valeur maximale). Le vecteur associé à uAB aura une norme 1,7323 fois plus grande. Facile alors de tracer ces vecteurs en se servant d'une règle graduer et d'un compas. Tu peux ensuite mesurer les angles. Tu pourrais aussi facilement les calculer sachant que tu as tracé un triangle isocèle et que \cos\left(30{^\circ}\right)=\frac{\sqrt{3}}{2}.

Circuit RLC.

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 18-05-21 à 20:19

Oui , désolé

Posté par
kamikaz
re : Circuit RLC. 18-05-21 à 20:19

Merci , j'ai pu faire l'exo.



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