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Niveau maths sup
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Etude d'un pont en électricité

Posté par
Vemrebola
25-09-10 à 18:50

Bonjour !

cet execice me pose un Pb ! pouvez vous m'aider ? des indices pour le faire ect... Merci d'avance

Etude d\'un pont en électricité

** énoncé effacé ; image laissée **

Edit Coll : si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum     

Posté par
Vemrebola
Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 11:50

Voilà les questions :
1) Déterminer la condition sur les résistances pour que le courant qui circule dans la résistance r entre A et B soit indépendant de E.
2) Donner dans ces conditions un schéma équivalent du circuit d'un point de vue du dipôle r entre A et B.
3) En déduire l'expression i0 du courant qui traverse r (fléché de A vers B).



Mercciii d'avance !

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 12:13

Pourrai t-on m'aiser SVP ? Merccii

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 17:37

Deux idées a priori :
1) Appliquer Norton-Thévenin sur et R2 pour en faire un géné de tension en série avec une résistance
Appliquer le théorème de Thévenin à l'ensemble en considérant r comme circuit extérieur.
ou
2) Appliquer le théorème de Millman pour calculer vA et vB.
Puis calculer i0 = (vA - vB) / r  (==> c'est assez calculatoire)

Mais il faudrait que je le fasse...

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 17:52

Et je suppose que t'as pas le temps pour le faire parce que je comprend pas trop on viens de faire la leçon sur ça ! :p Si tu le fait je te serai reconnaissante ! Mercii... de mon coté je vais commencer a le faire.

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 18:04

Mais je vais le faire...

Citation :
on vient de faire la leçon sur ça !

"sur ça" c'est-à-dire sur quoi exactement ?

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 18:07

Millman Norton et Thevenin ! o fait est ce su'on doit utiliser le principe de superposition pour résoudre aussi ?

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 18:10

Je ne comprend pas aussi comment on détermine les conditions sur les résistances... :/

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 18:29

Il faut utiliser le théorème de Thévenin en considérant que r est le circuit extérieur.
Donc on enlève r et on calcule Eth et Rth.
Eth, c'est vA-vB  (avec r enlevée). Avant, il faut appliquer la transformation Norton-Thévenin sur et R2.
Il faut calculer Rth en éteignant les générateurs et en les remplaçant par leur résistance interne.
En fait, c'est le 1) du message "Posté le 26-09-10 à 17:37"
Je te mets le calcul bientôt mais ça risque de "secouer" un peu si tu n'es pas habituée à ce genre de théorème...

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 18:48

Application du théorème de Norton pour commencer
Tu me dis si c'est OK...

Etude d\'un pont en électricité

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 18:59

je veux savoir pourquoi tu as déplacer les pates du générateur  du départ je veux dire t'a fait des noeuds qui n'existaient pas au début ? c'est pareil que de les laisser comme avant ?

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:18

Oui, c'est équivalent. C'est le théorème de Norton qui le dit...
En gros, on peut transformer un géné de courant en parallèle avec une résistance en un géné de tension en série avec une résistance et le sens du géné de tension est tel que le courant soit le même dans le circuit extérieur.

Etude d\'un pont en électricité

Etude d\'un pont en électricité

Etude d\'un pont en électricité

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:20

Il y a deux fois le 1er schéma... Je ne sais pas pourquoi mais ce n'est pas grave...

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:22

Si on n'utilise pas ça, c'est plus compliqué... Loi des mailles, loi des noeuds... et avec un géné de courant ce n'est jamais simple...

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:22

Yep jl'ai compris ça ! Mercii
ensuite pour répondre a question stp je vois toujours pas la réponse ! genre pour les conditions sur les résistances et le schemà équivalent  pour la question ou encore la derniere question !

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:28

Il faut calculer Eth = vA - vB  avec r déconnectée

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:43

Du coup il ya deux générateur comment je Calcule vA et vB ?
pour moi vA = (R1/R1+R2)*E et vB = (R3/R3+R4) ? et toi tu trouve quoi ??

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:43

Pour calculer vA, le plus simple pour toi est d'utiliser Millman  (on peut le faire avec le diviseur de tension mais ça va être acrobatique pour toi).
4$v_A\,=\,\frac{\frac{E}{R_1}\,+\,\frac{\eta R_2}{R_2}}{\frac{1}{R_1}\,+\,\frac{1}{R_2}}
On n'est pas strictement obligé d'utiliser le théorème de Norton à condition que tu connaisses Millman avec les sources de courant (ce qui n'est pas sûr).
4$v_A\,=\,\frac{\frac{E}{R_1}\,+\,\eta}{\frac{1}{R_1}\,+\,\frac{1}{R_2}}

4$v_A\,=\,\frac{R_2\,E\,+\,R_1R_2\eta }{R_1\,+\,R_2}

4$v_B\,=\,\frac{\frac{E}{R_3}}{\frac{1}{R_3}\,+\,\frac{1}{R_4}}

4$v_B\,=\,\frac{R_4\,E}{R_3\,+\,R_4}

ou directement le diviseur de tension si tu sais faire...

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:47

C'est ça les conditions pour les résistances pour que le courant qui circule dans r soit independant de E ?

Tu peux me faire le shémà de la question 2 stp !!

ça fait plus de 5 heurs que je suis sur ces deux exos !

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 19:58

Non, les conditions arrivent...
4$E_{th}\,=\,v_A\,-\,v_B\,=\,\frac{R_2\,E\,+\,R_1R_2\eta }{R_1\,+\,R_2}\,-\,\frac{R_4\,E}{R_3\,+\,R_4}
4$E_{th}\,=\,v_A\,-\,v_B\,=\,\frac{R_2\,E\,+\,R_1R_2\eta }{R_1\,+\,R_2}\,-\,\frac{R_4\,E}{R_3\,+\,R_4}
4$E_{th}\,=\,E\,\Big(\frac{R_2(R_3\,+\,R_4)\,-\,R_4(R_1\,+\,R_2)}{(R_1\,+\,R_2)(R_3\,+\,R_4)}\Big)\,+\,\eta\,\frac{R_1R_2}{R_1\,+\,R_2}
4$E_{th}\,=\,E\,\Big(\frac{R_2R_3\,+\,R_2R_4\,-\,R_4R_1\,-\,R_4R_2)}{(R_1\,+\,R_2)(R_3\,+\,R_4)}\Big)\,+\,\eta\,\frac{R_1R_2}{R_1\,+\,R_2}
4$E_{th}\,=\,E\,\Big(\frac{R_2R_3\,+\,R_2R_4\,-\,R_4R_1\,-\,R_4R_2}{(R_1\,+\,R_2)(R_3\,+\,R_4)}\Big)\,+\,\eta\,\frac{R_1R_2}{R_1\,+\,R_2}

4$E_{th}\,=\,E\,\Big(\frac{R_2R_3\,-\,R_4R_1}{(R_1\,+\,R_2)(R_3\,+\,R_4}\Big)\,+\,\eta\,\frac{R_1R_2}{R_1\,+\,R_2}


Si R2R3 = R4R1, Eth ne dépend plus de E donc le courant dans r non plus.

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:03

Le schéma équivalent pour la question 2

Etude d\'un pont en électricité

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:08

Pour trouver Rth, tu éteins tous les générateurs et tu les remplaces par leur résistance interne avec r toujours déconnectée (ici, c'est une résistance nulle donc court-circuit).
On remplace R2 par un court-circuit (ou le générateur de courant par un circuit ouvert si on n'a pas utilisé le théorème de Norton).
Ensuite, on remplace E par un court-circuit et tu peux voir que les résistances R1, R2, R3, R4 sont en parallèle.

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:12

Marc je comprend toujours pas pour la question 3) :p dsl mais ca sera ma derniere question ! tu a été trop gentil je te remercie 1000 fois !

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:19

Comment tu trouve i0 le courant qui traverse r à la fin ?

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:19

R1 et R2 en parallèle ==> 4$\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}
R3 et R4 en parallèle ==> 4$\frac{R_3R_4}{R_3+R_4}
Le tout en parallèle :
4$R_{th}\,=\,\frac{\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\,\frac{R_3R_4}{R_3+R_4}}{\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\,+\,\frac{R_3R_4}{R_3+R_4}}

4$R_{th}\,=\,\frac{R_1R_2R_3R_4}{R_1R_2(R_3+R_4)\,+\,R_3R_4(R_1+R_2)}
Que l'on peut écrire :
4$R_{th}\,=\,\frac{R_1R_2R_3R_4}{R_1R_4(R_2+R_3)\,+\,R_2R_3(R_1+R_4)}

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:30

Donc i0 = Eth/Rth c'est ça ?

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:32

Non, je me suis trompé.. désolé

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:33

Non i0 = Eth / (Rth+r)

Je recalcule Rth

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:33

sur tout l'exercice ?

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:40

Pour Rth

Etude d\'un pont en électricité

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:47

Non, pas sur tout l'exercice, sur Rth

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 20:52

je vois bien que R1 et R2 sont en parallèle et pareil pour R3 et R4 mais après est ce que le tou est en parallèle ?

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 21:05

Donc Rth, c'est R1//R2 en série avec R3//R4
4$R_{th}\,=\,\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\,+\,\frac{R_3R_4}{R_3+R_4}
que l'on peut écrire :
4$R_{th}\,=\,\frac{R_2R_3(R_1+R_4)+R_1R_4(R_2+R_3)}{(R_1+R_2)(R_3+R_4)}

donc 4$i_0\,=\,\frac{E_{th}}{R_{th}+r}
4$i_0\,=\,\eta\frac{R_2R_1}{R_2+R_1}\,\frac{(R_1+R_2)(R_3+R_4)}{R_2R_3(R_1+R_4)+R_1R_4(R_2+R_3)+r(R_1+R_2)(R_3+R_4)}
4$i_0\,=\,\eta R_2R_1\,\frac{(R_3+R_4)}{R_2R_3(R_1+R_4)+R_1R_4(R_2+R_3)+r(R_1+R_2)(R_3+R_4)}

4$i_0\,=\,\eta R_2R_1\,\frac{(R_3+R_4)}{R_2R_3(R_1+R_4+r)+R_1R_4(R_2+R_3+r)+rR_1R_3+rR_2R_4}
Et là, ça n'a pas l'air de se simplifier (sauf erreur de calcul de ma part). On peut utiliser le fait que R1R4 = R2R3 mais ça n'a pas l'air de donner grand-chose d'intéressant...
Je vais regarder encore...

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 21:07

Citation :
je vois bien que R1 et R2 sont en parallèle et pareil pour R3 et R4 mais après est ce que le tou est en parallèle ?

Rth, c'est R1//R2 en série avec R3//R4

Posté par
Vemrebola
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 21:09

Je te remercie 10000000 fois tu es trop gentil !
bonne nuit bix <3

Posté par
Marc35
re : Etude d'un pont en électricité 26-09-10 à 21:15

Je ne trouve pas vraiment de simplification pour i0...
Soit il n'y en a pas, soit j'ai fait une erreur de calcul quelque part dans Rth.
Bonne nuit



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