Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

éléctricité

Posté par
Bush
12-10-21 à 13:40

Bonjour,
Exercice :
Soit le circuit ci-dessous, à t=0 on ferme l'interépteur K.
question1:  quelle est la valeur de l'ntensité I en régime permanent,
Ma réponse est :  le condensateur est considéré comme un interrupteur ouvert et la bobine comme un simple fil la résistance R= 3 et hors tension donc (comme si elle n'existe pas) donc seule R' compte et donc Ip= E/R'= 6/2 = 3A.
Question 2 :  en rapport avec les données de la question précédente, la valeur de  l'énérgie Ec emmagasinée dans le condensateur?
Ma  réponse est : en régime permanent le condensateur est chargé au maximum donc Uc=E=6v . donc l'énérgie emmagasinée est max.= 1/2C.E2 +36J.
Alors que le courant n'y passe plus mais chargé max.
Question 3 : calculer l'énérgie magnétique WL emmagasinée dans la bobine?
Ma réponse WL= 0J.( nous sommes toujours en régime permanent et K férmé.
Merci par avance

éléctricité

Posté par
vanoise
re : éléctricité 12-10-21 à 15:15

Bonjour
D'accord avec toi pour la question 1. Pas d'accord pour la suite. Tu n'as pas tiré les conséquence de ton très bon raisonnement fait à la question1...
La bobine se comporte comme un fil : parfait mais que vaut alors la tension aux bornes du condensateurs ?
R3 est court-circuitée : très bien mais que vaut alors l'intensité du courant traversant la bobine ?

Posté par
Bush
re : éléctricité 12-10-21 à 17:18

Bonjour et  merci.
Mais  le condensateur est chargé .
Où va son energie et pourquoi la bobine va-t-elle emmagasiner  E_m=3j  alors que c'est un fil .
Et si le condensateur se décharge immédiatement  comme k est fermé on recommence le même processus.
Donc je suis brouillé.
Merci de m'éclairer.

Posté par
vanoise
re : éléctricité 12-10-21 à 19:12

Citation :
Mais  le condensateur est chargé .

La tension aux bornes de C est aussi celle aux bornes de L... Que vaut cette tension ?
Citation :
pourquoi la bobine va-t-elle emmagasiner  E_m=3j  alors que c'est un fil .

La comparaison avec le fil permet de retenir que la tension aux bornes de la bobine est nulle en régime permanent mais cette comparaison a ses limites : la bobine est constitué d'un fil enroulé autour d'un cylindre. Cette bobine parcourue par un courant crée un champ magnétique et accumule une énergie magnétique (1/2).L.I2 même si la tension à ses bornes est négligeable.

Posté par
Bush
re : éléctricité 12-10-21 à 23:11

U_c= 0 v et  U_L= 0 v .
En régime permanent !
Et pour E_magnétique =1/2LI2 même si U-L=0 v, je le note.
Donc la charge du condensateur se perd immédiatement si on n'ouvre pas l'interrupteur k . Et donc U-c=0 v
Mais qu'en -t-il d'une nouvelle charge du condensateur .
Merci encore et d'avance.

Posté par
Bush
re : éléctricité 13-10-21 à 10:59

w_L=4,5 J et w_c=0j

Posté par
vanoise
re : éléctricité 13-10-21 à 13:04

Tant que l'interrupteur reste fermé, la bobine maintient une tension nulle donc maintient le condensateur déchargé. Dès que l'interrupteur s'ouvre, le générateur et la résistance R' ne jouent plus aucun rôle, des échanges d'énergie vont se produire entre la bobine et le condensateur : on obtient des oscillations électriques amortie à cause de la présence de R.

Posté par
Bush
re : éléctricité 13-10-21 à 14:12

Bonjour.
Parfait !  
j'ai tout compris.
Très belle journée.
Merci à vous .

Posté par
Chimival
re : éléctricité 14-10-21 à 13:56

Bonjour,
- Une question à Vanoise : que se passe-t-il si on ouvre l'interrupteur K à t=0 ? (Le circuit se résume à l'image ci-jointe - voir photo) ; notamment que prendre pour conditions initiales ?

- En posant   I= i+j   on a   u =R\times j = uA -uB =  L*di/dt = q/C  où q est la charge du condensateur,
     I = - dq/dt
On arrive à l'équation :    q" + q'/(RC) +q/(LC) = 0
  - Je prendrais : q(0) = 0 d'après les explications prédèdent ;
  et i(0) = I0  càd  la valeur de I quand K était fermé (concrètement =3A)  et j= - i  càd au final I(0) =0
          Est ce juste ?
             Merci d'avance

  

éléctricité

Posté par
vanoise
re : éléctricité 14-10-21 à 19:20

Bonjour Chimival
D'accord avec ton équation différentielle. Tu as utilisé la bonne méthode en remarquant que, sur le schéma, le condensateur est orienté en convention générateur.
Sachant que q est proportionnel à v, l'équation différentielle vérifiée par v est la même :

\frac{d^{2}v}{dt^{2}}+\frac{1}{R.C}\frac{dv}{dt}+\frac{1}{L.C}.v=0

Équation que l'on peut écrire sous la forme :

\frac{d^{2}v}{dt^{2}}+2.\alpha.\omega_{o}\frac{dv}{dt}+\omega_{o}^{2}.v=0

Suivant la valeur de par rapport à la valeur ”1”, trois régimes sont possibles... L'étude est classique et présente sur ce document.

Le problème concerne les conditions initiales. Il en faut deux car cette équation différentielle du second ordre fait intervenir deux constantes.

Le condensateur impose la continuité de la tension à ses bornes :

v_{(O^{+})}=0

Loi d'Ohm :

v_{(O^{+})}=R.j_{(O^{+})}\quad donc\quad j_{(O^{+})}=0

La bobine maintient la continuité de l'intensité dans sa branche :

i_{(O^{+})}=3A

Loi des nœuds :

I_{(O^{+})}=i_{(O^{+})}+j_{(O^{+})}\quad donc\quad I_{(O^{+})}=i_{(O^{+})}=3A

\left(\frac{dv}{dt}\right)_{0^{+}}=-\frac{I_{(O^{+})}}{C}

Posté par
Bush
re : éléctricité 14-10-21 à 19:33

Bonsoir,
c'est très utile pour moi.
Je vous en remercie.

Posté par
Chimival
re : éléctricité 14-10-21 à 20:02

Bonsoir Vanoise, Bonsoir Bush,

Merci à Vanoise pour ces explications très détaillées

Posté par
Bush
re : éléctricité 15-10-21 à 09:30

Bonjour.
Oui merci  à Vanoise !
Bonne journée de vendredi.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !