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Oscillations électriques : circuit RLC

Posté par
beugg
19-05-18 à 12:40

Bonjour chers amis

J'ai besoin votre aide pour la question 4.2.1
Comment peut-on déterminer le déphasage ici. Merci d'avance chers amis



4.1 Au cours d'une séance de travaux pratiques, le professeur demande aux élèves de réaliser un « circuit-série » comprenant :

- Un générateur de tension alternative sinusoïdale, de valeur efficace constante.

- un conducteur ohmique de résistance R_{1}=50\Omega,

- Une bobine d'inductance L = 30 mH et de résistance inconnue R

- Un interrupteur K

- Un condensateur de capacité inconnue C

Les élèves disposent par ailleurs d'un oscilloscope bicourbe. L'oscilloscope doit être branché convenablement pour visualiser en :

- voie Y1, la tension aux bornes du dipôle constitué par le conducteur ohmique, la bobine, le condensateur disposés en série,

- Voie Y2, une tension proportionnelle à l'intensité du courant dans le circuit.Trois groupes d'élèves proposent les montages schématisés ci-après (figures 1, 2, 3)

Le professeur n'accepte que le montage de la figure3. Pourquoi les schémas des figures 1 et 2 sont rejetés ? Dans chaque cas, préciser la tension visualisée en Y1et celle qui est visualisée en Y2.

4.2 Le document suivant montre l'aspect de l'écran de l'oscilloscope ainsi que les sensibilités adoptées pour chacune des deux courbes.

4.2.1 En exploitant les oscillogrammes, déterminer :

- la fréquence de la tension délivrée par le générateur,

- les tensions maximales aux bornes des dipôles BA et MA puis l'intensité maximale.

En déduire l'impédance Z_{BA} du circuit.

- le déphasage \Phi de la tension u(t) aux bornes du dipôle AB par rapport à l'intensité du courant i(t).

On précisera laquelle de i(t) ou u(t) est en avance de phase sur l'autre.

4.2.2 Calculer alors la résistance R de la bobine et la capacité C du condensateur en mettant en relation l'expression de Z_{BA} et celle de \tan\Phi.

4.3 Un élève agit sur la fréquence du générateur, de façon à annuler le déphasage entre u(t) et i(t).

4.3.1 Dans quelle condition particulière se trouve le circuit à cet instant ?

4.3.2 Déterminer dans cette condition :

- la fréquence de fonctionnement du générateur,

- l'intensité maximale du courant électrique,

- la tension maximale aux bornes du dipôle MA. On se rappellera que la valeur efficace de la tension aux bornes du générateur est constante.

Posté par
vanoise
re : Oscillations électriques : circuit RLC 19-05-18 à 13:47

Bonjour
Tu fais référence à des schémas que tu ne fournis pas. Voici tout de même un document expliquant comment mesurer le déphasage entre deux tensions sinusoïdales à l'oscillo. Les oscillos modernes permettent des mesures précises de T et t. Dans ces conditions, la seconde méthode utilisant le mode XY perd un peu de son intérêt, du moins ici.

Posté par
odbugt1
re : Oscillations électriques : circuit RLC 19-05-18 à 14:42

Bonjour Beugg,

Même Irma n'a rien pu faire !
Irma c'est ma voisine, elle est voyante extra-lucide (enfin c'est elle qui le dit !)
Elle a cherché, en vain, à reconstituer le document faisant l'objet de la question 4.2

Elle a même échoué à trouver des traces de l'avancement de ton travail au sujet de cette question.

Posté par
odbugt1
re : Oscillations électriques : circuit RLC 19-05-18 à 14:45

Oh, désolé, je ne m'étais pas rendu compte qu'un physicien plus clairvoyant qu'Irma avait répondu à ta question !

Posté par
vanoise
re : Oscillations électriques : circuit RLC 19-05-18 à 15:44

Bonjour odbugt1
Aucun problème ! Et en plus, j'ai apprécié l'humour !

Posté par
beugg
re : Oscillations électriques : circuit RLC 19-05-18 à 16:13

Merci d'avoir répondu

Oui mais ce n'est pas à mon disposition en ce moment, un outil ,pour poster les graphes.

Cependant on peut lire :
Balayage horizontal : 1ms/ division
Sensibilité verticale:

- Voie 1:  1V/division
- Voie2: 2 V/division


Les réponses :

T= 6ms

N= 167 Hz

UBA= 4V

UMA= 1V

Imax= 0,02 A

Alors ||= t

Comment trouver t?

Merci

Posté par
vanoise
re : Oscillations électriques : circuit RLC 19-05-18 à 16:36

Tu n'as pas pris la peine de consulter attentivement le document que je t'ai fourni : la relation entre , T et t est indiquée.
Pour le signe : est défini comme le déphasage de u(t) par rapport à i(t), ce qui revient à poser :

i(t)=I_{max}.\cos\left(\omega.t\right)\quad;\quad u(t)=U_{max}.\cos\left(\omega.t+\varphi\right)
>0 si les maximums de u(t) ont lieu plus tôt que les maximums de i(t), les maximums de u(t) sont alors légèrement décalés sur la gauche de l'écran par rapport aux maximums de i(t). Sinon <0.
Sur le document fourni, la grandeur instantanée représentée par la sinusoïde en rouge est en avance sur la grandeur instantanée représentée par la sinusoïde en bleu. On pourrait aussi dire que la grandeur représentée par la sinusoïde en bleu est en retard sur l'autre...

Posté par
beugg
re : Oscillations électriques : circuit RLC 20-05-18 à 13:44

Merci beaucoup .j'ai bien compris

En effet  ||= 2π*1/(6)= π/3

==> = -π/3

Alors i(t) est en avance sur u(t)

Merci beaucoup pour votre aide



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