Bonjour tout le monde, veuillez m'assister svp
Problème
Un dipôle D1(R1,L) et un dipôle D2(R2,C) sont en série. On applique aux bornes de l'ensemble une tension sinusoïdale de valeur efficace U=12V et de fréquence N=50Hz. On mesure l'intensité efficace affichée par un ampèremètre de résistance nulle, on trouve I=0,5A. Le facteur de puissance du premier est cos30⁰, celui du second est cos60⁰. Le facteur de puissance de l'ensemble est cos30⁰.
1) Calculer R1, R2, L et C.
2) On désire porter le facteur de puissance de l'association à 1. Faut-il pour cela :
a) associer en série D1 et D2 avec une inductance pure ?
b) associer en série D1 et D2 avec un condensateur ?
Calculer la valeur de cette inductance ou la capacité de ce condensateur.
1) Valeurs de R1, R2, L et C
Designons par :
cos1 le facteur de puissance de D1 ;
cos2 le facteur de puissance de D2 ;
cos le facteur de puissance de l'ensemble.
D'après l'énoncé :
• cos1=cos
, alors tan
1=tan
Soit
Ce qui conduit à (relation 1)
• Aux bornes de l'ensemble :
Or Z = U/I = 12/0,5 = 24
Alors
J'obtiens (relation 2)
• Aux bornes de D2 : cos2 = R2/Z2
½=R2/Z2
Z2=2R2
Donc
J'obtiens (relation 3)
• Toujours aux bornes de l'ensemble :
Or Z=24 et R1+R2=12
3
J'obtiens (relation 4)
Maintenant, quand je combine ces 4 relations,
je trouve
R2=0 (ce qui me paraît illogique)
R1=123
Aidez-moi svp
Bonjour
As-tu réalisé le diagramme de Fresnel correspondant à la situation ? Tu devrais constater que nécessairement :
1=30°
2=-60°
= -30°
Il y a de bonnes choses dans ce que tu as écrit mais aussi plusieurs signes à corriger.
D'accord
• Aux bornes de D1, on a :
cos30⁰ = R1/Z1
Or
En remplaçant Z1 par son expression, J'obtiens :
(relation 1)
• Aux bornes de D2, on a :
cos(-60⁰) = R2/Z2
En remplaçant cos(-60⁰)=½ et Z par J'obtiens :
(relation 2)
•Aux bornes de l'ensemble, on a :
Or Z =U/I = 12/0,5 = 24
En remplaçant Z par sa valeur, J'obtiens
(relation 3)
D'autre part
Or
Alors J'obtiens :
(relation 4)
En combinant ces 4 relations, je trouve
De la relation 1, je tire :
L = 19 mH
De la relation 2, je tire C et je trouve
C = 176,8 F
Si c'est bon, maintenant la question 2)
a) Non
b) Oui, car les condensateur permettent de relever le facteur de puissance d'une installation.
c) Calculons la capacité C0 de ce condensateur :
Si facteur de puissance est égal à 1, alors =0⁰ et R1+R2=Z, le circuit est à la résonance.
Dans ce cas particulier LC0² = 1
Je tire C0 et je trouve : C0=633 F
D'accord avec ton message du 27-04-22 à 18:12.
Désolé si mon message précédent ne t'a pas paru suffisamment clair.
Oui, tes réponses à la question 1 sont correctes mais il te faut revoir la question 2 en tenant compte de mon message précédent.
D'accord, voici mon diagramme de Fresnel à la question 1)
Je ne sais pas s'il est bon, ou si je dois faire dans deux diagrammes distincts D1 et D[sub][/sub].
Ah si je comprend bien ce diagramme, pour porter le facteur de puissance de l'association à 1, il faudra pour ce cas particulier associer en série avec D1 et D2 une inductance pure.
À supposer qu'on a branché un condensateur, le décalage entre u(t) aux bornes de l'ensemble et i(t) va s'agrandir davantage, c'est-à-dire le vecteur de Fresnel s'éloignera de i(t) vers le bas.
Mais si l'on branche une self-pure cela permettra de réduire l'angle jusqu'à l'annuler.
Ci-dessous le nouveau diagramme de Fresnel où le vecteur en rouge représente le vecteur de Fresnel aux bornes de la self-pure qui porte le facteur de puissance à 1.
Maintenant pour calculer la valeur de L0, je considère le triangle rectangle ADC et je pose :
Soit L038 mH
Tes diagrammes de Fresnel semblent indiquer que maintenant tu as bien compris.D'accord aussi avec ta valeur de Lo.
Juste une remarque : personnellement, j'arrondis tous les résultats demandés à 3 chiffres significatifs tout en gardant en mémoire les valeurs données par la calculatrice pour éviter que les arrondis successifs ne conduisent à des erreurs significatives. Cela me donne :
R1=R2=10,4
L=19,1mH
C=177µF
Lo=38,2mH.
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