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[électricité] valeur moyenne d'un signal périodique

Posté par
tulipe70
17-01-17 à 19:59

Bonsoir,

on me demande de trouver la valeur moyenne d'un signal périodique u(t) = uo cos(t) , sachant que la valeur moyenne est <u> = (1/T) u(t) dt , et l'intégrale est de 0 à T.

J'ai donc fait <u> = ( uo/T) cos(t) dt, toujours de 0 à T.

Ensuite, j'ai décomposé l'intégrale en deux (relation de Chasles) : de 0 à T/2 puis de T/2 à T.

Et en intégrant cos(t) dt , on a 1/ sin(t) .

Ce qui donne en finalité après avoir calculé les intégrales et primitives:

<u> = ( uo/2 ) * sin(2 ) (en prenant en compte que = 2 /T donc T = 2/ )

La finalité de mon calcul est-il juste ? (Je suis désolée de ne pas avoir pu développer plus les calculs et m'en excuse d'avance,  j'ai du mal à écrire convenablement avec les symboles )

Sans décomposer l'intégrale en deux, et en intégrant directement de  0 à T j'ai obtenu le même résultat.

Je remercie d'avance ceux qui me répondront.

Bonne soirée à tous !

Posté par
dirac
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 17-01-17 à 22:30

Hello

Le résultat est correct. Juste une question, pourquoi as tu jugé nécessaire de décomposer  ton intégrale?

Posté par
tulipe70
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 18-01-17 à 21:56

dirac @ 17-01-2017 à 22:30

Hello

Le résultat est correct. Juste une question, pourquoi as tu jugé nécessaire de décomposer  ton intégrale?


Bonsoir Dirac ! Merci pour votre réponse !

Eh bien je crois qu'en faisant l'intégrale de 0 à T je suis tombée sur un résultat nul au départ (je pense que c'était une erreur de calcul) donc je me suis dit que peut-être qu'il fallait décomposer l'intégrale pour la détailler

Posté par
J-P
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 19-01-17 à 10:41

Citation :
Eh bien je crois qu'en faisant l'intégrale de 0 à T je suis tombée sur un résultat nul au départ (je pense que c'était une erreur de calcul) donc je me suis dit que peut-être qu'il fallait décomposer l'intégrale pour la détailler


Aie aie aie.

Sans le moindre calcul mais connaissant la fonction cos(), on sait que la valeur moyenne est nulle.
Si on doit faire des calculs pour s'en rendre compte, c'est qu'on na pas le moindre "ressenti" physique ... et c'est déjà ennuyeux.

Mais, si après calculs (qui arrivent au résultat valeur moyenne = 0), on pense que c'est faux ... donc qu'on est incapable de voir (avec ses yeux sur un graphique de la fonction cos()) l'évidence, c'est encore plus ennuyeux.

Et si après avoir inutilement compliqué la résolution, on pense avoir trouvé un résultat plus plausible que 0 (???) avec ( uo/2 ) * sin(2.Pi), alors c'est encore beaucoup beaucoup plus qu'ennuyeux.

Posté par
tulipe70
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 20-01-17 à 00:26

J-P @ 19-01-2017 à 10:41

Citation :
Eh bien je crois qu'en faisant l'intégrale de 0 à T je suis tombée sur un résultat nul au départ (je pense que c'était une erreur de calcul) donc je me suis dit que peut-être qu'il fallait décomposer l'intégrale pour la détailler


Aie aie aie.

Sans le moindre calcul mais connaissant la fonction cos(), on sait que la valeur moyenne est nulle.
Si on doit faire des calculs pour s'en rendre compte, c'est qu'on na pas le moindre "ressenti" physique ... et c'est déjà ennuyeux.

Mais, si après calculs (qui arrivent au résultat valeur moyenne = 0), on pense que c'est faux ... donc qu'on est incapable de voir (avec ses yeux sur un graphique de la fonction cos()) l'évidence, c'est encore plus ennuyeux.

Et si après avoir inutilement compliqué la résolution, on pense avoir trouvé un résultat plus plausible que 0 (???) avec ( uo/2 ) * sin(2.Pi), alors c'est encore beaucoup beaucoup plus qu'ennuyeux.



Oui enfin ce n'est pas la peine d'être dénigrant, merci bien.
Je n'ai jamais encore jamais vu la valeur moyenne d'une fonction puisque ce sont des notions qui appartiennent au  caractéristique d'un signal.

Si je viens demander des conseils c'est parce que je n'ai jamais vu encore les formules de calcul, c'est neuf pour moi.

Je croyais qu'on venait pour se faire aider ici, pas être jugée sur ses compétences.

Vous pouvez prétendre tout connaître et tout maîtriser vous ?  Moi pas.

Posté par
dirac
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 20-01-17 à 09:06

Hello Tulipe70

Ce qui sera important c'est de bien te représenter "physiquement" et de conserver à l'esprit, pour ne pas avoir à t'embarquer, lors de la résolution de problèmes, dans des calculs consommateurs de temps et risques d'erreur:

\int_0^{2\pi}cosxdx = 0
ce qui se généralise en


\int_{t_0}^{t0+\frac{2\pi}{\omega}}cos(\omega t + \phi)dt = 0

Même chose pour le sinus bien sur.

Et tant qu'à faire, mémoriser, les moyennes quadratiques (valeur efficace du signal)

 \sqrt{  \int_{0}^{2\pi} cos^2x dx = \frac{\sqrt{2}}{2}

ce qui se généralise en

 S_{eff} = \sqrt{  \int_{t_0}^{t_0 + T} S^2_{max}cos^2(\frac{2\pi}{T}t + \phi) dt = \frac{\sqrt{2}}{2}S_{max}

(même chose avec le sinus ... bien sûr)

Posté par
J-P
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 20-01-17 à 12:00

Citation :
Vous pouvez prétendre tout connaître et tout maîtriser vous ?  Moi pas.


Je suis très loin de penser tout connaître.

Néanmoins, ici il s'agit de s'apercevoir que, sur le graphe de f(x)=  cos(x) sur une période (de 0 à 2Pi), l'aire algébrique est nulle.

Ceci est connu (ou devrait l'être) depuis la Seconde. (enfin dans des pays où on n'a pas tout viré des programmes).
On ne peut plus buter sur cela par la suite, et certainement plus au niveau licence.

Evidemment, il faut comprendre la notion de valeur moyenne.
Si on se lance dans des calculs de valeurs moyennes sans en avoir saisi la signification, on va dans le mur.

Désolé si cela te parait dur, mais c'est nécessaire pour te faire comprendre qu'il est grand temps de redresser la barque.
On ne fait pas de la physique en se cachant derrière des formules dont on ne comprend pas la portée, sinon on est incapable de juger si les "réponses" trouvées sont ou non plausibles.




Posté par
gbm Webmaster
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 20-01-17 à 14:10

Salut à tous,

@JP :

Un peu d'indulgence .

Malheureusement, la notion de valeur moyenne d'un signal périodique est désormais vue en France qu'après le bac, soit en première année de licence ou en classe préparatoire aux grandes écoles.

Citation :

Ceci est connu (ou devrait l'être) depuis la Seconde. (enfin dans des pays où on n'a pas tout viré des programmes).
On ne peut plus buter sur cela par la suite, et certainement plus au niveau licence.

Ah ça ... Il est vrai qu'on cherche à simplifier les programme de façon dangereuse, à ceci près que cela ne va nullement aider ceux qui sont en difficulté, mais niveler tout le monde par le bas ... Ce sont les rédacteurs des programmes qui sont fautifs, pas les élèves .

C'est comme en grammaire désormais avec cette notion de "prédicat". Je ne sais pas si tu as suivi l'actualité française.

Posté par
sanantonio312
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 20-01-17 à 16:08

Bonjour à tous,
J'ai une opinion mitigée sur les avis des uns et des autres.
Qu'on ne voit pas la notion de valeur moyenne avant le BAC, c'est idiot. Comme de ne pas faire d'électricité.
En revanche, qu'un calcul qui s'arrête à  un multiple de sin(2) soit considéré comme satisfaisant parcequ'il change de 0,  en licence, ça m'étonne quand même un peu.

Posté par
J-P
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 20-01-17 à 18:58

Salut,

Citation :
"Ce sont les rédacteurs des programmes qui sont fautifs, pas les élèves"


Je n'en veux pas aux élèves.

Mais, en fin de Secondaire on ne connait plus rien de rien et donc beaucoup d'étudiants sont ignorants de ce qui va pouvoir leur convenir dans des études supérieures ...

L'étudiant n'a pas alors un temps énorme en début de supérieur pour se rendre compte de ses lacunes et de les corriger si possible ... ou changer de voie.

Plus question alors de penser que, comme dans le Secondaire, quoi qu'il fasse cela passera toujours et mon message est dans cette optique.

Posté par
gbm Webmaster
re : [électricité] valeur moyenne d'un signal périodique 20-01-17 à 19:08

@J-P :
Oui, je comprends ce que tu souhaites faire passer comme alerte à tulipe70. Je pense que le message est passé.

@sanantonio312 :
Déjà qu'on ne voit pas les intégrales avant la terminale, c'est clair que l'élève n'est pas en mesure d'appliquer la formule avant cette date .



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