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Circuit RLC : identification et montage.
Bonsoir ,
Merci d'avance. 
On désire identifier trois composantes D1 , D2 et D3 , puis de les associer en série aux bornes d'un GBF en vue de réaliser un circuit RLC.
Les trois composantes sont d'abord branchés successivement sur une alimentation continue délivrant une tension de 12 V :
- Pour D1 , I1= 0 A ;
- Pour D2 et D3 , I2 = I3 =240 mA.
Ensuite on branche successivement les mêmes composants sur une alimentation alternative délivrant une tension efficace de 24 V et de fréquence 50 Hz :
- Pour D1 , I1=75 mA ;
- Pour D2 , I2=480 mA ;
- Pour D3 , I3=406 mA.
1) Exploitation de l'expérience 1.
1-1) Identifier D1.
1-2) Montrer que les composants D2 et D3 ont la même valeur de résistance.
2) Exploitation de l'expérience 2.
2-1) Déterminer les impédances Z2 et Z3.
2-2) Identifier D2 et D3.
3) Déterminer :
3-1) L'inductance L de la bobine ;
3-2) La capacité C du condensateur.
4) Déterminer , lorsque les dipôles D1 , D2 et D3 sont montés en séries :
4-1) La valeur de la fréquence f0 du GBF pour laquelle on atteint la résonance ;
4-2) Le facteur de qualité Q de ce circuit ;
4-3) La largeur de la bande passante .
Réponses
1-1) Je pense que c'est le condensateur , mais je ne vois pas vraiment la justification.
Bonsoir,
1-1) Des trois composants R, L et C, c'est effectivement le condensateur C qui ne laisse pas passer le courant continu.
Poursuis tes recherches.
L'isolant du condensateur empêche le courant de traverser le condensateur lorsque le condensateur est totalement chargé.
2-1) Les impédances Z2 et Z3 ne sont pas égales car, sous une même tension de 24 volts, les deux courants ne sont pas les mêmes.
On a Z2 = U/I2 = . . .
*Z2= U/ I2
AN : U=24 V et I2= 480.10-3 A
Z2= 50 H
* Z3= U/I3
AN : U= 24 V et I3=406.10-3 A.
Z3= 59,11 H
et non H ! L'unité d'impédance est l'ohm.
Pour déterminer des composants D2 et D3 lequel est la résistance et lequel la bobine, compare les tensions et les courants constatés pour chacun de ces deux composants lors des deux expériences.
Et l'intensité aux bornes de D2 est I2= 480 mA et l'intensité aux bornes de D3 est I3= 406 mA.
On a donc I2 > I3.
*Dans l'expérience 1 ; la tension aux bornes de D2 est U= 12 V et dans l'expérience 2 ; la tension aux bornes de D2 est U'= 24 V soit U' > U
*Dans l'expérience 2 ; l'intensité aux bornes de D2 est I2=240 mA et dans l'expérience 2 ; l'intensité aux bornes de D2 est I'2=480 mA soit I'2 > I2.
Ainsi, pour D2, quand la tension à ses bornes double, l'intensité qui y circule double aussi. Cela ne te rappelle rien ?
La loi d'Ohm !
Selon cette loi, le courant traversant une résistance est proportionnel à la tension existant entre les bornes de celle-ci.
Je n'ai pas vraiment compris cette loi au fait...
On en déduit donc que D2 est la résistance et D3 est la bobine.
3-1) On a : L=μ0× N²/ ι ×S
μ0 : La perméabilité du vide.
N : le nombre de spires
ι : la longueur de la bobine.
S =πr² (r le rayon de la bobine).
Je n'ai aucune de ces données , je fais comment ?
Effectivement, ce n'est pas possible.
Mais on connaît l'intensité qui traverse la bobine pour une tension alternative donnée, ainsi que la fréquence de celle-ci.
Cela permet de calculer l'inductance L de la bobine.
Je ne comprends pas ce calcul.
J'aurais plutôt calculé l'impédance de la bobine (qui est D3), puis son inductance.
Ah oui , désolé.
Or U= RI ==> R = U/I.
(1) ==>
==>
Application numérique :
U= 24 V ;
L (17h49) : d'accord.
C (18h04) : pas d'accord.
Pourquoi ne calcules-tu pas l'impédance du condensateur (Z3 = UC/IC) pour en déduire la valeur de L ?
Cette formule permet de calculer la fréquence de résonance d'un ensemble L-C (que tu as appelée N).
Mais, ici, la fréquence de résonance n'est pas connue.
Calcule donc l'impédance de la bobine en utilisant les données de l'énoncé.
Mais je m'aperçois que tu as pris, pour courant à travers le condensateur sous 24 volts, I3 au lieu de I1 , qui vaut 75 mA.
D'où Z1 = 24/I1 = . . .
C)
Pour le condensateur , à la résonance.
==>
==> (1)
Or
(1) ==>
Application numérique :
Z1=320 ; N=50 Hz
C=9,94.10-6 F
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