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Niveau maths sup
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Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire)

Posté par
Kaltasus
29-10-13 à 16:27

J'ai commencé un exercice sur les régimes transitoires qui s'appliquent dans un montage avec une lampe au néon, un condensateur, une résistance, et un générateur.
A la fin de l'exercice on demande d'exprimer la résistance en fonction de la période d'oscillation du signal, j'ai trouvé T = R'C [ln((Ue-E)/(Ua-E))-(E/(E-Ua))]
d'où R' = T / (C [ln((Ue-E)/(Ua-E))-(E/(E-Ua))])
Et finalement à l'application numérique avec Ue = 70V Ua = 90 V E = 220V et C = 0.1 microfarad, je trouve R' = -130.55kilo ohms....
Es-ce que j'ai fais une grosse bétise ? ou es-ce normal?

Posté par
Iamat
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 29-10-13 à 17:00

Salut,

Si tu trouve R<0 alors tu t'es effectivement trompé

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 29-10-13 à 17:02

Comment savoir où je me suis trompé, sachant que j'ai déterminé les équations différentielles pour chaque cas (lampe allumée, éteinte) et les temps où ces régimes s'appliquent .. ?

Posté par
Iamat
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 29-10-13 à 17:10

Tu peux partir de la fin et voir à partir de quand tes équations ne sont pas vérifiée si R=-130.55kilo ohms

La première équation qui n'est pas vérifiée par R=-130.55kilo ohms est juste si tu n'as pas fait d'autres erreurs avant.

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 29-10-13 à 17:42

Bizarrement quand je remplace dans mon expression de T par les valeurs données et mon R' = -130550, je retrouve T = 0.005 soit 5 ms comme l'énoncé me donne donc ça semble correct c'est vraiment bizarre

Posté par
Iamat
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 30-10-13 à 10:09

ça veut dire que ton expression de T est fausse

Je répète:

Tu peux partir de la fin et voir à partir de quand tes équations ne sont pas vérifiée si R=-130.55kilo ohms

La première équation qui n'est pas vérifiée par R=-130.55kilo ohms est juste si tu n'as pas fait d'autres erreurs avant.

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 30-10-13 à 20:12

Justement ma valeur de R marche, et que je mette 130550 ou -130550 je trouve la meme chose, car comme c'est exp(-t/R'C) et que dans t il y a R', le signe de R n'importe pas dans le résultat, par exemple j'ai une équation avec u = Ua (90 Volts) et je retrouve 90 que je mette -130550 ou 130550, c'est bien la valeur positive qui est correcte évidemment mais pourquoi je trouves -130550 avec mon calcul final dans ce cas ... j'ai verifié chaque equation et je retrouve toujours les 90V ou 70V

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 30-10-13 à 23:12

par exemple j'ai : u(t) = (Ue-E) exp(-t/(R'C))+ E de vérifiée entre t2 et t3,

De plus je sais que u(t3) = Ua

=> (Ue-E) exp(-t3/(R'C))+ E = Ua
Avec t3 = R'C ln((Ue-E)/(Ua-E))
donc => (Ue-E) exp[(-R'C ln((Ue-E)/(Ua-E)))/(R'C)]+ E = Ua
si je remplace avec les valeurs :
E = 220V, C =0.1*10^-6 farad, Ue = 70V, Ua = 90V

Je trouve bien 90V que je mette -130550 ohms ou 130550 ohms (tu peux essayer ^^)
Je veux bien savoir ce qui coince

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 31-10-13 à 00:45

Je peux mettre l'énoncé pour que tu regardes éventuellement ce qui a posé problème, il faudrait juste faire la 0.1 et 0.3, c'est t1 et t3 qui sont importantes pour déterminer la période stp, j'espere que tu trouveras comme moi...

Lorsque la lampe est éteinte, sa résistance est infinie. Elle s'allume dès que la tension u est supérieur à Ua elle est alors équivalent à une résistance R.
Elle s'eteint dès que sa tension u descend en dessous de Ue.
A t =0 le condensateur est totalement déchargé et on ferme l'interrupteur K.

0.1 Determiner l'expression de la tension u(t) tant que la lampe reste eteinte.
En deduire l'instant t1 pour lequel la lampe s'allume en fonction de R',C,E et Ua.

0.2 Determiner l'expression de la tension u(t) une fois la lampe allumée. Donner la condition sur la tension E pour que la lampe s'éteigne.
Dans ce cas, determiner l'instant t2 pour lequel s'éteint la lampe en fonction de R,R',C,E,Ua et Ue

0.3 Determiner l'expression de la lampe une fois éteinte.
Exprimer l'instant t3 pour lequel elle se rallume en fonction de R',C,E,Ua et Ue.

0.4 exprimer la période T de u(T)

0.5 dans la pratique R'>>R montrer que la mesure de T permet de trouver R'
0.6 Application numérique avec les valeurs E = 220V, C =0.1*10^-6 farad, Ue = 70V, Ua = 90V et T = 5*10^-3 s
trouver R'

Merci d'avance j'espere que tu pourras m'aider stp ...

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 31-10-13 à 19:37

S'il vous plait je n'y arrive vraiment pas ? quelqu'un pourrait m'aider ?

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 02-11-13 à 00:37

up svp personne pour m'aider ?

Posté par
Iamat
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 02-11-13 à 11:18

comment veux tu que l'on fasse l'exercice si tu ne donnes pas le schéma électrique?

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 02-11-13 à 12:49

Bonjour, désolé j'avais oublié le schéma je suis bête ...
J'espère que tu pourras m'aider vraiment

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 02-11-13 à 12:50

Le voici finalement ..

Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire

Posté par
Iamat
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 03-11-13 à 13:36

moi je ferais comme ça

t=0 la lampe s'allume
tant qu'elle est allumée
u(t)=Ua*exp(-t/(RC))

quand u(t)=Ue la lampe s'éteint
Ue=Ua*exp(-te/(RC))

d'où Ln(Ue/Ua) = -te/(RC)
d'où te=RC*Ln(Ua/Ue)

à t=te la lampe s'éteint
u(t)=(E-Ue)*(1-exp(-(t-te)/(RC)))+Ue

à t=te+ta  u(t)=Ua, la lampe s'allume
Ua = (E-Ue)*(1-exp(-ta/(RC))+Ue

d'où (Ua-Ue)/(E-Ue)= 1-exp(-ta/(RC))
d'où exp(-ta/(RC))=1-(Ua-Ue)/(E-Ue)= (E-Ua)/(E-Ue)
d'où -ta = RC*Ln((E-Ua)/(E-Ue))
d'où ta = RC*Ln((E-Ue)/(E-Ua))

d'où période de signal
= te+ta
= RC*Ln(Ua/Ue) + RC*Ln((E-Ue)/(E-Ua))
= RC*(Ln(Ua/Ue) + Ln((E-Ue)/(E-Ua)))

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 03-11-13 à 13:43

le graphe ressemble à ceci donc je pense qu'il faudrait soustraire plutot qu'additionner pour la période :

Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire

Posté par
Iamat
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 03-11-13 à 15:27

si une fonction est T périodique alors f(t+T)=f(t) donc ici T=ta+te

Posté par
Kaltasus
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 03-11-13 à 15:30

Oui mais ta + te = (t3-t2) + (t2-t1) = t3-t1 (dans l'exercice ce sont les notations utilisées au fil de l'exercice)

Posté par
Iamat
re : Exercice lampe au néon (éléctrocinétique/régime transitoire 03-11-13 à 17:23

mon origine de temps est t1=0

Citation :
t=0 la lampe s'allume


la première phase ou u passe de 0 à ua ne peut pas être utiliser pour trouver T

je persiste T=ta+te mais si tu as une autre marques ce que tu veux sur ta copie, je ne le saurai jamais.



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