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Niveau maths sup
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Energie en circuit RC

Posté par
benji
17-08-10 à 17:05

Bonjour à tous,

Sur la charge d'un circuit RC des plus commun, on me demande le rendement énergétique p, je pense que la définition de p = Puissance consommée/ Puissance fournie ,
Or j'ai déduit après calcul:
   Ec = énergie emmagasinée par le condensateur = 1/2 CE2
   Ej = énergie dissipée par effet joule = 1/2 CE2
   Eg = énergie fournie par le générateur = CE2
Bilan : Eg = Ej + Ec, mais comment calculer le rendement ?

De plus, par la suite, on branche un deuxième générateur en parallèle au premier comme sur le schémas ci-après, on passe de la position 1 à 2 pour laquelle t=0, l'équation différentielle est inchangée, seule les conditions initiales de la solution le sont.
Cependant d'un point de vu énergétique, quel est la différence avec les énergies Ec, Ej et Eg je ne voit pas où elles peuvent changer. Et dans ce cas, quel est la condition pour que le rendement tende vers 1 (je pense que la réponse dépende de la résistance.

Merci à tous.


Energie en circuit RC

Posté par
Marc35
re : Energie en circuit RC 17-08-10 à 21:43

Bonsoir,
OK pour Ec, Ej, Eg...
On a donc p = énergie stockée dans le condensateur / énergie fournie par le générateur = Ec / Eg
Donc p = 1/2 .
Pour la suite, l'équation différentielle est certes la même mais la solution est différente puisque les conditions initiales sont différentes.

Posté par
benji
re : Energie en circuit RC 17-08-10 à 23:08

D'accord merci pour ta réponse mais dans le deuxième cas qu'est ce que les conditions initiales changent à Ec, Ej et Eg?

Posté par
benji
re : Energie en circuit RC 18-08-10 à 18:17

Bon je n'arrive décidément pas  à trouver mon erreur, pouvez vous me dire si mon raisonnement est bon,

L'ED est toujours la même, par contre vs(t) = E ( 1- 1/2 e-t/)

De plus en deuxième phase, le générateur est toujours le même que dans la situation initiale, donc l'énergie délivrée par celui ci est toujours la même = CE2

Enfin, p(t)=u(t)*i(t) Or, i(t)=C(du/dt)on a donc p(t)=u(t) C(du/dt)= 1/2 C (du²/dt)
Par ailleurs, Puis dE/dt = p(t), on en déduit: Ec(t) = 1/2 C u². En quoi les conditions initiales interviennent dans la résolution de Ec?

Posté par
Marc35
re : Energie en circuit RC 19-08-10 à 11:09

Je trouve les résultats suivants :
1) Pour le condensateur, on part de l'énergie  2$E_{C_0}\,=\,\frac{1}{2}C\frac{E^2}{4}  pour arriver à l'énergie  2$E_{C_1}\,=\,\frac{1}{2}CE^2. Donc une énergie de  2$E_C\,=\,E_{C_1}\,-\,E_{C_0}\,=\,\frac{3}{8}CE^2
2) Pour le générateur, le courant étant  2$i\,=\,\frac{E}{2R}e^{-\frac{t}{RC}}
je trouve 2$E_g\,=\,\frac{1}{2}CE^2
3) Pour la résistance :
2$E_j\,=\,\frac{1}{8}CE^2
On peut vérifier que  Eg = EC + Ej
Dans ces conditions,  2$p\,=\,\frac{3}{8}

Posté par
Marc35
re : Energie en circuit RC 19-08-10 à 18:07

Non, erreur... ==>  2$p\,=\,\frac{3}{4}

Posté par
Marc35
re : Energie en circuit RC 19-08-10 à 18:16

Citation :
De plus en deuxième phase, le générateur est toujours le même que dans la situation initiale, donc l'énergie délivrée par celui ci est toujours la même = CE2

Non parce que le courant n'est pas le même...

Posté par
Marc35
re : Energie en circuit RC 19-08-10 à 18:27

Citation :
p(t)=u(t) C(du/dt)= 1/2 C (du2/dt)

Calcul bizarre...



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