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Electricité

Posté par
Sylvie17
03-11-19 à 12:32

Bonjour,
J'ai un exercice d'électronique qui me bloque (les notations sont un peu bizarre dans l'énoncé).  (Montage en annexe)
Dans un premier temps, on doit calculer le gain en tension A=U2/U1.
J'ai appliqué la loi des noeuds :
(1) i1=i+i^
(2) i^=i2+i3
J'ai ensuite appliqué la loi des mailles
(1) E-Ur-U1=0
(2) U1-Ur2=0
(3) Ur2-u2=0

Donc U1=Ur2 et U2=Ur2

Donc A=1
Je trouve cela un peu bizarre d'obtenir un gain de tension de A=1
Quelqu'un pourrait m'éclairer ? Ou juste dire la faute de raisonnement

Electricité

Posté par
vanoise
re : Electricité 03-11-19 à 12:38

Bonjour
Je crois que tu te complique la vie.
Commence par remplacer l'association R2//R3 par sa résistance équivalente. Par quelle est l'intensité du courant à travers cette résistance ? La réponse à la première question est alors évidente !

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 03-11-19 à 12:54

Si on calcule la resistance équivalente à R2//R2 , on trouve :
Req= (R2R3)/(R2+R3) traversé par le courant i^

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 03-11-19 à 13:13

J'ai oublié de préciser, nous connaissons les valeurs de g et les valeurs des resistances

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 03-11-19 à 13:25

On peut écrire que gU1=gR1i^
On peut donc écrire que : U1/R1=i^

Or on sait que U2=Req*i^
U2=Req*(U1/R1)
On en déduit que U2/U1=Req/R1
Et je trouve que le rapport vaut 1.2*10-3

Posté par
vanoise
re : Electricité 03-11-19 à 14:14

Je n'ai pas les valeurs numérique. Attention : dans le cas général : i'i.

R_{e}=\dfrac{R_{1}.R_{2}}{R_{1}+R_{2}}
 \\ 
 \\ U_{2}=g.U_{1}.R_{e}
 \\ 
 \\ A=\dfrac{U_{2}}{U_{1}}=g.R_{e}=g\cdot\dfrac{R_{1}.R_{2}}{R_{1}+R_{2}}

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 03-11-19 à 15:37

D'accord merci beaucoup je comprends mieux. Après application numérique, je trouve que le rapport vaut 4.8*10-6 (c'est un rapport de tension donc pas d'unité, c'est exact ?)

Ensuite on me demande de déterminer la resistance d'entrée re=U1/i1 du montage du par le générateur entre les bornes k ET m

Ducoup, je suis parti dans une loi des mailles dans la portion de gauche afin d'exprimer i1 en fonction des resistances et utiliser la relation de la 1ère question pour pouvoir répondre, est-ce exact ?

Posté par
vanoise
re : Electricité 03-11-19 à 16:28

Tu sembles particulièrement affectionner l'usage de la loi des mailles. C'est vrai que cette loi est simple à écrire mais elle est particulièrement piégeante : elle multiplie le nombre d'inconnues qui interviennent dans les équations, inconnues qu'il est souvent difficile  d'éliminer des calculs ensuite.
Ici, la loi des nœuds appliquée en K, appliquée en tenant compte de la loi d'Ohm appliquée à R1 et de la définition de g donne le résultat en une ligne...

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 03-11-19 à 16:54

En appliquant la loi des noeuds en K, on trouve i1=i+i^
En appliquant la loi d'ohm : U1=R1*i
Et on sait que U2=g*U1*Req

On peut remplacer la valeur de i dans l'expression de la loi des noeuds i=U1/R1
Mais je vois pas comment utiliser la 3ème expression :/

Posté par
vanoise
re : Electricité 03-11-19 à 17:46

i=\dfrac{U_{1}}{R_{1}}\quad;\quad i'=g.U_{1}

Loi des nœuds :

i_{1}=i+i'=\dfrac{U_{1}}{R_{1}}+g.U_{1}

Donc :

r_{e}=\dfrac{U_{1}}{i_{1}}=\dfrac{1}{\dfrac{1}{R}+g}=\dfrac{R}{1+g.R}

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 07-11-19 à 22:42

Bonsoir, je reviens avec quelles petites questions pour cet exercice.  
On me demande à présent de calculer le gain en tension A1=U2/e

Pour cette question , je suis parti de la relation  connue à partir de la loi d'ohm, c'est à dire U2=gU1*Req
Or on sait que Re=U1/i1 (d'après la question précédente), on peut donc écrire U1=Re*i1
On remplace : U2=g(Re*i1)*Req
On obtient U2=gE*Req
A1=g*Req

Et également déduire le gain en puissance A2=P2/P1 , où P1 représente la puissance fournie par le générateur et P2 la puissance reçu par la charge R3.

Pour la puissance, nous avons écrit dans le cours que P=U*i (avec U et i fléché dans des sens opposés)
P1=E*i1
P2=U2*i'

On peut développer les expressions de chacun pour simplifier l'expression je pense ?

Sachant que e=0,3sin(wt), calculer le débit de norton équivalent au montage vu par la charge R3.
Pour calculer ce courant, je me suis dit que l'on pouvait determiner la résistance équivalente de l'ensemble du montage mais c'est rendu impossible par la présence de du générateur de courant controlé :/

Posté par
vanoise
re : Electricité 08-11-19 à 10:53

Citation :
A1=g*Req

Un tel résultat conduit à : A=A1 ce qui est faux dans le cas général.

A_{1}=\dfrac{U_{2}}{e}\quad avec\quad e=r.i_{1}+U_{1}

e=r\cdot\dfrac{U_{1}}{r_{e}}+U_{1}=U_{1}\cdot\left(1+\dfrac{r}{r_{e}}\right)=\dfrac{U_{2}}{A}\cdot\dfrac{r+r_{e}}{r_{e}}

Je te laisse continuer...

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 13-11-19 à 13:06

Bonjour,
Je suis reparti de la relation : e=U1(1+r/re)
Dans la question 1 ,on a prouvé que A=U2/U1
Donc U1=U2/A
On remplace : e=U2/A (re+r)/r
Ensuite on peut écrire => e/U2= (1/A)*(re+r)/re
On inverse et on trouve A'=U2/e=A*(re/(re+r))

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 13-11-19 à 13:13

Pour calculer le gain en puissance A2=P2/P1 , où P1 représente la puissance fournie par le générateur et P2 la puissance reçu par la charge R3.

On peut écrire que :
P2= U2 × i3
P1 = E × i1
Je me dis que cest bien parti car on connait déjà le rapport U2/ E que l'on a calculé avant, le problème cest qu'il faut déterminer le rapport i3/i1 et je vois pas trop comment faire.

Posté par
vanoise
re : Electricité 13-11-19 à 17:46

Oui pour ce que tu as écrit mais aussi :


 \\ P_{2}=U_{2}.i_{3}=\dfrac{U_{2}^{2}}{R_{3}}

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 13-11-19 à 19:31

Aaah merci beaucoup !
On peut écrire : P1=E*i1
Et P2=U2^2/R3
Quand je fais le rapport,jen deduis :
P2/P1= ( U2 )^2 / ( R3 × E × i1 )
On peut aussi mettre en facteur A' si on veut.
Jai essayé de trouver une relation entre R3 et i1 mais je tourne en rond donc je pense que n'on peut pas simplifier  

Posté par
vanoise
re : Electricité 13-11-19 à 19:45

Je garde les notations de mes anciens messages qui respectent celle du premier schéma fourni.

A_{2}=\dfrac{U_{2}^{2}}{R_{3}.e.i_{1}}

avec :


 \\ e=\dfrac{U_{2}}{A}\cdot\dfrac{r+r_{e}}{r_{e}}\quad et\quad i_{1}=\dfrac{U_{1}}{r_{e}}

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 13-11-19 à 20:23

On peut garder l'expression sous la forme A2 ? Ou on peut exprimer le rapport comme ceci ?

Electricité

Posté par
gbm Webmaster
re : Electricité 13-11-19 à 20:47

Bonsoir,

Il existe deux utilitaires pour écrire des formules de maths, cela évite d'alourdir les serveurs par des scans de plusieurs Mo :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q10 - Puis-je insérer des symboles mathématiques afin de faciliter la lecture de mon message ?



Merci de ta compréhension

Posté par
vanoise
re : Electricité 13-11-19 à 21:02

Je ne connais pas les exigences de ton professeur mais, a priori, je pense qu'il faut remplacer la rapport  \frac{U_2}{U_1}  par son expression en fonction de g et des résistances.

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 13-11-19 à 21:06

Pas de soucis,je comprends tout à fait

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 13-11-19 à 21:23

On peut remplacer (U2/U1)^2 en posant :
(U2/U1)^2=  g^2 × (R1R2/ R1+R2)^2

Posté par
vanoise
re : Electricité 13-11-19 à 23:46

Oui !

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 13-11-19 à 23:58

On me demande ensuite de calculer le débit du générateur de Norton vu par la charge R3.
( on sait à présent que e=0,3 sin(wt) )
On remplace la résistance R3 par un fil.
Le problème, cest que cest un générateur de courant contrôlé, je peux donc pas déterminer la résistance équivalente de l'ensemble de mon système :/

Posté par
Sylvie17
re : Electricité 13-11-19 à 23:58

Merci beaucoup

Posté par
vanoise
re : Electricité 14-11-19 à 00:21

Tu as raison:  pour trouver la résistance de Norton, il faut remplacer le générateur de tension par un simple fil conducteur mais pas question d'enlever la source liée !
Méthode possible : remplacer R3 par un générateur idéal de courant de courant électromoteur fixe Io et déterminer l'expression de la tension Uo aux bornes de ce générateur de courant.
Tu obtiens alors la résistance de Thévenin Rn :

R_{n}=\dfrac{U_{o}}{I_{o}}

Posté par
vanoise
re : Electricité 14-11-19 à 11:44

Remarque complémentaire : s'il s'agit d'établir l'expression de i3 en fonction de e(t), il n'est pas obligatoire de passer par le théorème de Norton. Les résultats établis précédemment suffisent :

U_{2}=\dfrac{A.r_{e}}{r+r_{e}}\cdot e_{(t)}

i_{3(t)}=\dfrac{U_{2}}{R_{3}}=\dfrac{A.r_{e}}{R_{3}.\left(r+r_{e}\right)}\cdot e_{(t)}

Remplacer A par son expression obtenue à la première question.

Sous toute réserve, n'ayant pas l'énoncé intégral....



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