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Détermination de la nature d'un dipôle
Bonjour, je sollicite votre appui
Problème
On dispose de 3 dipôles D1, D2 et D3 composés soit par une résistor (R), soit par un condensateur (C), soit par une bobine (r,L). Ils sont soumis successivement aux expériences suivantes :
a) On note l'intensité du courant traversant le dipôle soumis à une tension continue de 6,0 V.
b) On note l'intensité efficace du courant traversant le dipôle soumis à une tension sinusoïdale de fréquence N = 400 Hz et de valeur efficace U = 12,0 V.
(Voir tableau ci-dessous)
| dipôles | D1 | D2 | D3 |
| Expérience a) : intensité du courant en mA | 27 | 18 | 0 |
| Expérience b) : intensitéefficacedu courant en mA | 36 | 36 | 30 |
1) Donner, après justification, la nature des composants des dipôles D1, D2 et D3. Calculer R, C, r et L.
2) Les 3 dipôles sont associés en série et alimentés par la tension sinusoïdale de l'expérience b).
a) calculer l'intensité efficace du courant traversant les dipôles.
b) Calculer les tensions efficaces U1, U2 et U3 aux bornes respectivement de D1, D2 et D3.
c) Obtient-on U=U1+U2+U3 ? Justifier-le brièvement.
d) Déterminer le déphasage du courant par rapport à la tension d'alimentation.
Là, en vrai dire je n'ai aucune idée, même pour commencer.
D'autre part, j'ai lu dans un document ceci :
▪︎Les condensateurs bloquent le courant continu.
▪︎En courant continu, une bobine résistive se comporte comme un conducteur ohmique pur.
▪︎ En régime sinusoïdal, toute la puissance moyenne moyenne est consommée par la partie résistive de la bobine. La partie inductive ne consomme pas de puissance moyenne.
Maintenant, si je comprend bien :
• Selon l'expérience a) : en tension continue, I = 0, alors le dipôle D3 est un condensateur.
C'est ça ?
Svp aidez-moi, j'ai besoin d'une explication claire
Bonjour,
D3 est bien le condensateur : Il se comporte comme un isolant sous une tension continue.
Les valeurs des intensités contenues dans le tableau associées à celles des tensions fournies par l'énoncé permettent de calculer les résistances de D1 et de D2 ainsi que les impédances de D1, D2, D3
Tu seras alors en mesure d'identifier D1 et D2 et de calculer les valeurs de R, C, r et L.
D'accord, je calcul d'abord les résistances de D1 et D2 en tension continue
•Loi d'Ohm aux bornes de D1 :
AN :
• Loi d'Ohm aux bornes de D2
AN :
•Impédance de D1:
U =Z1I
Z1=U/I=12/0,036=333,3 
• Impédance de D2
Z2=U/I=12/0,036=333,3
•Impédance de D3
Z3=U/I=12/0,030=400
Or la résistance de D2 est égale à L'impédance de D2, alors le dipôle D2 est un conducteur ohmique de résistance R=333,3
Donc, il ne reste que D1 qui est la bobine (r,L).
C'est ça ?
Oui, c'est exact.
Récapitulons :
D1 est une bobine de résistance r ≈ 222 Ω et d'inductance L à déterminer
D2 est un résistor de résistance R ≈ 333 Ω
D3 est un condensateur de capacité C à déterminer
D'accord. Pour calculer L, je pose :
•
Avec 
=2
N
AN : L = 0,0988 H L
98,8 mH
Pour calculer C, je pose :
•
AN : C = 9,947.10-7 F C0,995 
F
C'est ça ?
2.a) calcul de l'intensité efficace I du courant
Loi d'Ohm : U = ZII = U/Z
Or
Sinon j'écris, pour faciliter les calculs : = 559,5
AN : I = 12/559,5 = 0,021 A I21 mA
C'est ça ?
2.a) calcul de l'intensité efficace I du courant
Loi d'Ohm : U = ZI
I = U/Z
Oui
Or
Oui
Sinon j'écris, pour faciliter les calculs :
Non Z1 n'est pa égal à Lω
Ouffff ! J'ai pas bien prêté attention à l'expression de Z1 qui est L'impédance d'une bobine (r,L)
2.a) calcul de l'intensité efficace I du courant
Loi d'Ohm : U = ZI
I = U/Z
Or
Alors I = U/Z = 12/575,8
0,021 A 21 mA
C'est ça ?
C'est exact.
En gardant une précision maximale des résultats intermédiaires j'ai obtenu ( avec 3 chiffres significatifs )
U1 = U2 = 6,95V
U3 = 8,34V
b) Obtient-on U=U1+U2+U3 ?
Réponse : non
Justification : les tensions efficaces ne s'ajoutent pas.
Y'a-t-il une autre justification plus détaillée ?
Merci bien, j'ai appris beaucoup de choses avec vous.
Avez-vous des fiches de cours en Niveaux d'énergie dans les atomes ?
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