Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths sup
Partager :

[Physique] Circuit RLC.

Posté par
sabotage
08-11-07 à 18:37

Bonsoir,

J'ai un exercice à faire et j'aimerais savoir s'il est juste.
C'est de la physique, mais j'espère que vous pourrez m'aider.

L'énoncé est le suivant :

On considère le circuit ci-contre alimenté par une générateur de fem. constante E. On ferme K à
l'instant t = 0, le condensateur étant initialement non chargé. On suppose que RC = L/R = .
Déterminer les intensités i, i1, i2, à l'instant t ainsi que la charge q. Tracer l'allure des variations de i et
de q en fonction de t.

Merci d'avance.

Je poste mes réponses dans le prochain message.

[Physique] Circuit RLC.

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 18:42

Alors, j'ai trouvé :

i = i1 + i2 avec
i2 = dq/dt

On sait que uL = L(di1/dt).
Ce qui donne :
E - Ri - uL = 0
E - R(i1 + i2) - L(di1/dt) = 0
E - R(i1 + dq/dt) - L(di1/dt) = 0
E/L = R/L(i1 + dq/dt) - di1/dt

Mais là, je bloque...

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 18:51

Salut

L.di/dt + R.iR =E

iR=iK+iC donne L.di/dt + R(iL+iC) = E

Or iC = C.duC/dt
et comme uC s'applique à C et à L, C.duC/dt=LC.d²i/dt²

et donc

\Large \rm \fbox{L.\fra{di_L}{dt}+R\(i_L+LC.\fra{d^2i_L}{dt^2}\)=E


Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 18:53

Je te laisse la mettre sous forme canonique

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 18:57

Arf

Citation :
iR=iK+iC donne L.di/dt + R(iL+iC) = E


En zoli, ça donne

\LARGE \fbox{\rm i_R=i_l+i_C donne L\fra{di}{dt} + R(i_L+i_C)=E

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:04

Merci, je suis en train de résoudre l'équation différentielle...

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:07

Je trouve un discriminant de 1/² - 4/LC.
Comment savoir si celui est positif ou négatif ?

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:15

Euh il vaudrait mieux utiliser la forme canonique, avec 3$\lambda et \omega_0

Si tu ne l'as pas encore vue, , vers le milieu de la page.

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:16

Et introduire le facteur de qualité Q.

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:20

Pas bête, j'essaie de faire ça

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:27

J'ai trouvé = 1/² - 4 w0²
Faut-il traiter les cas où le discriminant est positif et négatif ?

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:32

Oui, je pense, car la réponse du circuit change du tout au tout.

J'ai \Large \magenta \fbox{\rm \Delta={\omega_0}^2\(\fra{1}{4Q^2}-4\)

Distingue les cas selon Q : Q<1/2 etc..

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:35

Décidément

\Large%20\magenta%20\fbox{\rm%20\Delta={\omega_0}^2\(\fra{1}{Q^2}-4\)

Les solutions sont \Large \rm \fbox{\fbox{i_L(t)=\fra{E}{R}\[1-(1+\omega_0t)e^{-\omega_0t}\]

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:41

Alors, voici ce que je trouve (si tu veux les détails, y a pas de souci) :

Pour < 0 :
r = -1/2 j w0 \sqrt{1-1/4Q^2)}
Q > 1/2
iL(t) = exp(-t/2)( cos t + sint)
avec = w0 \sqrt{1-1/4Q^2}

C'est juste ?

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:43

Ah mince... Je vais voir ce qui va po

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:43

Ce serait pas Q < 1/2 ? Sinon ça me paraît bon.

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:49

Ce que j'ai trouvé étaient bon ?

J'aurais pensé que comme <0, alors 1/4<Q² donc Q>1/2.

C'est faux?

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:51

Tout à fait

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:55

Sinon, ce que j'ai trouvé pour iL(t), c'est la même chose que ton résultat ?

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:56

A moins que ta solution soit plus simple, vu qu'il n'y a pas les inconnus et à chercher...

Par contre, je vois pas comment tu arrives là ):

Posté par
J-P
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 19:58

Juste quelques mots:

On a trouvé:

LRC d²i/dt² + L di/dt + Ri = E

d²i/dt² + 1/(RC) di/dt + i/(LC) = E/(LRC)

Delta = 1/(RC)² - 4/(LC) = (L - 4R²C)/(LR²C²) = ((L/R) - 4RC)/(LRC²)

Or l'énoncé précise: "On suppose que RC = L/R = Tau"

Delta = (Tau - 4Tau)/(LC*Tau)
Delta = -2/(LC)

Et donc Delta est < 0 et le réponse est oscillatoire ...
----
Sauf distraction.  

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 20:12

-3/LC non?

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 20:24

Je trouve donc
i(t) = exp(-t/)(cos 3/LC + sin 3/LC)

C'est juste ?

Posté par
gui_tou
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 20:38

Salut J-P

Il est vraiment, il est vraiment, il est vraiement phé-no..

Posté par
infophile
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 20:39

ménal lalalalal lalalalal il mériterait...

Bonsoir J-P

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 20:39

Ma solution est fausse?

Posté par
sabotage
re : [Physique] Circuit RLC. 08-11-07 à 22:55

Comment as-tu pu trouver que
iL(t) = E/R[1-(1+w0t)exp(-w0t)]

?

Posté par
J-P
re : [Physique] Circuit RLC. 09-11-07 à 10:01

Si tu écris -3/LC, avec les priorité des opérations, c'est équivalent à \frac{-3C}{L}

Si tu écris -3/(LC),  c'est équivalent à \frac{-3}{LC}

... Et c'est bien la seconde qu'il faut.
-----
Non l'expression de i(t) que tu donnes n'est pas correcte, tu as oublié la solution particulière de l'équation avec second membre...


d²i/dt² + 1/(RC) di/dt + i/(LC) = E/(LRC)

et avec RC = L/R = Tau -->

Delta = (Tau - 4Tau)/(LC*Tau)
Delta = -3/LC


i(t) = e^(-t/(2tau)) * [A sin(-V3*t/V(LC)) + B cos(-V3*t/V(LC))] + E/R

(E/R étant une solution particulière de l'équation avec second membre)


i(0) = E/R -->
E/R = B + E/R et donc B = 0.

i(t) = E/R + A.e^(-t/(2tau)).sin(-V3*t/V(LC))

La tension aux bornes du LC est V(t) = E - Ri
V(t) = E - E + A.R.e^(-t/(2tau)).sin(-V3t/V(LC))
V(t) = A.R.e^(-t/(2tau)).sin(-V3t/V(LC))

i2(t) = C dV(t)/dt
i2(0) = -C.A.R.V3/V(LC) = E/R (car i1(0) = 0 à cause de L)

A = -(E/R²)*V(L/(3C))

i(t) = E/R - (E/R²)*V(L/(3C)).e^(-t/(2tau)).sin(-V3t/V(LC))
-----
Je n'ai rien relu et donc ... Vérifie.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !