Une lampe au néon est un dipôle symétrique ayant deux comportement possibles:
. Eteinte, elle se comporte comme un interrupteur ouvert; elle s'allume dès que la tension u à ses bornes atteint Ua
. Allumée, elle se comporte comme une résistance r; elle s'éteint dès que la tension u à ses bornes redescend à la valeur Ue (Ue < Ua)
On réalise le montage ci-contre dans lequel on monte la lampe au néon en dérivation sur un condensateur C initialment dechargé. La fém E > Ua.
A t=0, le condensateur étant dechargé et al lampe éteinte, on ferme l'interrupteur K. on pose = RC.
1 Dans quel état est alors le néon? donner le schéma équivelent du montage lors de cette première phase; en déduire l'équation vérifié par u(t), puis la résoudre. Montrer que le néon s'allume à une date to que l'on explicitera.
2 Donner le nouveau schéma équivalent lorsque le néon est allumé. Quelle serait, avec ce schéma, la valeur de u en régime permanent? A quelle condition sur R le néon s'éteindra-t-il? Etudier l'évolution de u(t) dans ce cas tant que le néon est allumé - on prendra la date d'allumage comme nouvelle origine des temps- au bout de quelle durée 1 s'éteindra-t-il?
3 Quel est le schéma équivalent au delà de la date d'extinction? Quele est alors l'évoluttion de u(t) -on prendra la date d'extinction comme nouvelle origine des temps? Au bout de quelle durée 2 s'allumera-t-il de nouveau? montrer que l'évolution ultérieure de u(t) est périodique: Quelle est la période T?
4 AN: E=110V ; Ua=80V ; Ue=60V ; r=500k ; R=1,5M ; C=1F
Calculer 1, 2, T. Représenter l'allure de u(t).
reponse:
1- néon= interrupteur ouvert; u(t)= E(1-e-t/); to = -. Ln(1-(Ua/E)); AN: to=1,94s
2 u= Er/R+r, condition sur R: R > Er/Ue)-r; AN: R > 416k
apreès je pense faire une equa diff ???
sinon je vois comment est la courbe mais j'ai un peu de mal a justifier, vous pouvez me donner des pistes ??
merci
Pour la seconde question, il te faut effectivement repasser par la résolution d'une équation différentielle à partir du nouveau circuit.
Pour la dernière, il suffit de constater qu'à un moment donné le système se retrouve dans un état identique en tout point à un état étudié précédemment et que, dès lors, il ne peut que suivre la même évolution.
re
la question 2, je trouve u(t)= Er/(R+r)*(1-e-t/)+ Ua*e-t/
1= -*Ln[(Ue(R+r)-Er)/(R+r)Ua-Er], soit 1=0,72s
pour la 3, je trouve u(t)=E(1-e-t/) + Ue
donc 2= -.Ln[(E-Ua+Ue)/E], soit 2= 0,30s
est-ce bon ??
merci d'avance
A priori je ne trouve pas la même réponse pour la question 2.
A quelle équation différentielle arrives-tu?
vous trouvez quelle equation différentielle ??
pour la question 3 c'est bon ??
comment je peux faire pour la periodicité ??
merci d'avance
Je trouve la même équation différentielle.
Pour la troisième question, on retrouve le montage de l'équation 1. La forme générale de l'équation différentielle est donc la même.
En remplaçant par les conditions initiales adéquates, on montre qu'après une durée on se retrouve dans l'état de départ de la question 2 et c'est fini! On en déduit qu'ensuite on se retrouvera de nouveau dans l'état pris comme point de départ dans la question 3 après et ainsi de suite...
On a donc .
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