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Exercice circuit RC

Posté par
Badou78
18-08-17 à 14:34

Bonjour à tous,
Cela fait plusieurs jours que je bloque sur un exercice de RC à rendre, il s'agit d'un circuit avec un condensateur, avec deux modèles de Thevenin en parallèle.
Voici l'énoncé :

1) Monter que l'équation différentielle pouvait se mettre sous une certaine forme ça j'y suis parvenu

2) Définir le temps caractéristique du système. Exprimer la tension e aux bornes du condensateur en régime permanent. C'est sur la seconde partie de cette question que je bloque

3) Expliquer en quoi le circuit électrique représente bien la thermique d'une pièce avec quelqu'un à l'intérieur.

Merci d'avance pour votre aide

Posté par
vanoise
re : Exercice circuit RC 18-08-17 à 15:22

Bonjour
Je répond uniquement sur la partie thermodynamique.
J'imagine une pièce dont le contenu possède une capacité thermique totale C, la température intérieure à la date t est T.
La variation d'énergie interne de ce système entre les instants de dates t et t+dt est :

dU=C.dT=C.\frac{dT}{dt}.dt

Cette variation est dans le cas général la somme algébrique de deux termes :

Le transfert thermique entre le système et le milieu extérieur de température considérée comme fixe Text à travers la paroi de conductance thermique Gth :

dU_{1}=-G_{th}.\left(T-T_{ext}\right).dt

Un apport éventuel d'énergie par un appareil de chauffage (Pth>0) ou de climatisation(Pth<0)

dU_{2}=P_{th}.dt

En posant dU=dU_{1}+dU_{2} et en simplifiant, on obtient :

\boxed{C\cdot\frac{dT}{dt}+G_{th}\cdot T=G_{th}\cdot T_{ext}+P_{th}}

On obtient bien une équation différentielle du premier ordre. Le « quelqu'un à l'intérieur » m'intrique un peu... S'agit-il simplement de dire que la pièce n'est pas vide ? Pour dimensionner le système de régulation thermique de l'intérieur d'un avion, on considère par exemple que chaque personne se comporte comme un radiateur de puissance thermique moyenne 7W... Dans d'autres problèmes, on néglige cet apport en posant Pth=0. A toi d'adapter en fonction de l'énoncé complet...

Posté par
Badou78
re : Exercice circuit RC 18-08-17 à 15:55

Bonjour, merci pour votre aide!!
L'énoncé indique seulement une pièce fermée avec un personne à l'intérieur, représentée par l'un des deux modèles de Thevenin, le second étant certainement une vitre ou simplement la capacité thermique des murs permettant le passage d'un certain flux.

Peut être que la personne est représentée par un modèle de Thevenin car elle aussi dégage de la chaleur ou inversement et apporte donc un flux thermique à la pièce?

Posté par
vanoise
re : Exercice circuit RC 18-08-17 à 18:58

Citation :
car elle aussi dégage de la chaleur ou inversement et apporte donc un flux thermique à la pièce?

C'est bien une des hypothèse que j'ai émise précédemment : la chaleur dégagée par unité de temps, donc la puissance thermique dégagée par la personne est incluse dans le terme en Pth... Si la pièce ne contient pas de radiateur ou de climatiseur, c'est d'ailleurs la seule raison d'avoir Pth0 ;
J'espère que tu fais bien la correspondance entre les grandeurs analogues en électrocinétique et en thermpdynamique :
tension électrique -------température
capacité ------- capacité thermique
résistance ----- résistance thermique Rth=1/Gth
conductance ----- conductance thermique
intensité ----- flux thermique (puissance thermique)



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