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Physique : équation différentielle

Posté par
Skops
03-07-07 à 22:45

Bonsoir,

On a un circuit comprenant un condensateur et une résistance en série et un néon en parallèle du condensateur.
A l'allumage, le néon se comporte comme une résistance.
L'équation différentielle de ce circuit réduit à un modèle de Thévenin équivalent est

3$\frac{du}{dt}+\frac{(R+r)}{rRC}u=\frac{E}{RC}

E : tension du générateur
R : résistance du néon
r : résistor
C : capacité du condensateur

La solution de cette équation différentielle est la somme de la solution générale et d'une solution particulière décrivant le régime permanant.

Comment trouver la solution particulière ?

Merci

Skops

Posté par
Cauchy
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 22:52

Bonsoir,

si j'ai bien compris tu veux résoudre une équation de la forme:

u'+au=b oà a et b sont des constantes?

Posté par
monrow
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 22:52

Bonjour Skops...

Le modèle de Thévenin en lycée?

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 22:57

monrow >> Personne me répond dans autre

Cauchy >> J'ai la solution dans mon livre, je crois que c'est plutôt un problème de Thévenin

Skops

Posté par
monrow
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 22:58

Pour résoudre des équations différentielles en éléctronique, on préfère ne pas utiliser les formules mathématiques.. Par exemple, l'équation de la coupure d'un courant dans l'auto-induction est étudiée surtout par des trucs physiques, c'est ce qu'on a fait cette année..

Mais, je ne te promets rien.. Je ne connais presque rien en thévenin/Norton

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 22:59

Presque rien, c'est à dire un tout petit peu ?

Skops

Posté par
Cauchy
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:00

Skops, bon si c'est cela je me retire

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:01

T'as vraiment rien compris Cauchy ? ^^

Skops

Posté par
lyonnais
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:03

Skops >>

Pour trouver la solution particulière, tu cherches une solution u constante, comme ça la dérivée est nulle.

donc tu regardes ton equa diff et tu as la solution directe ...

ok ?

Posté par
Cauchy
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:04

J'ai compris comme lyonnais apparemment mais je sais pas si c'était ta question

Posté par
monrow
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:05

Mais non Cauchy... J'ai dit que c'est plus simple avec des règles physiques c'est tout

Sinon c'est trop faisable avec des maths...

Posté par
lyonnais
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:05

Oui Salut Cauchy

Alala Thevenin/Norton ...

Posté par
Cauchy
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:06

Citation :
Alala Thevenin/Norton ...


Comme tu dis

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:07

J'ai pas compris

Bah, je cherche la solution particulière décrivant le régime permanent (j'ai la solution générale).

Quand il transforme en modèle de Thévenin, il assemble toutes les résistances pour faire une résistance équivalente (Ca ok)
Mais il fait une tension du générateur équivalente

Skops

Posté par
lyonnais
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:09

T'as pas compris quoi

Essaie  \Large{u = \frac{r.E}{R+r}

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:11

Heu comment t'as trouvé ca ? ^^

Skops

Posté par
Cauchy
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:15

Et bien si tu cherches les solutions constantes la dérivée disparait et t'as plus qu'a résoudre une équation.

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:17

Oui d'accord

Mathématiquement c'est pigé mais pas physiquement

Skops

Posté par
Cauchy
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:18

D'accord

Posté par
monrow
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:23

Ben la méthode physique pour résoudre des équadiff, c'est de poser la solution attendue mais avec des constantes..

puis prendre en t=0 ..... par exemple... et tu essaies de former des relations entre les différents inconnus

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:27

Méthode physique de mon livre :

4$u(t)=U_0e^{\frac{-t}{\tau}}+\frac{rE}{r+R}

Dans leur modèle de Thévenin, il me dise que 4$E_{eq}=\frac{rE}{r+R}

C'est ca que je ne comprends pas

Skops

Posté par
monrow
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:29

Je vois que personne n'aime ce chapitre, ce qui implique que j'aurai d'énormes difficultés sur ce sujet là

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:30

Coll a fait une apparition vers 20h, j'espère qu'il refera une apparition demain

Skops

Posté par
monrow
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:31

non je t'assure, si Coll est là, tu peux te dire que t'as la solution dès maintenant

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 03-07-07 à 23:31

Mais Coll n'est pas là

Skops

Posté par
lyonnais
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 08:32

Coll j'atire ton attention

Te voyant connecté ... Skops a besoin de ton aide !!

Voila, j'aurais fait ma B.A du jour

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 09:20

Bonjour Skops et bonjour lyonnais qui fait sa B.A.
Bonjour à tous

Si j'ai bien compris, tout a été dit...
23 h 03, 23 h 09, 23 h 15 et 23 h 17

"Physiquement" : en régime permanent la charge du condensateur est constante, donc le courant dans le condensateur est nul (il y a courant dans le condensateur seulement s'il y a charge ou décharge) ; donc le circuit se résume à la mise en série des "résistors" r et R.
Il reste un simple diviseur de tension et c'est bien le résultat donné par lyonnais à 23 h 09

Si j'ai compris...

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 09:22

Bonjour Coll et merci d'avoir répondu

Ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi, quand il trasnforme en modèle de Thévenin, il mette une tension équivalente

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 09:31

C'est le principe même du modèle de Thévenin : la tension équivalente du générateur est la différence de potentiel aux bornes du dipôle pour lequel est établi le modèle, ici la différence de potentiel aux bornes de la résistance r

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 09:35

Je ne comprends pas trop...

Pour moi le modèle de Thévenin, je mettais la résistance en série et puis voila

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 09:42

Le circuit en régime permanent (si je le comprends) se réduit à la mise en série du générateur E de la résistance R et de la résistance r

On emploie le modèle de Thévenin pour exprimer ce qui est vu depuis les bornes de la résistance r
La tension équivalente est E.r/(R+r)
La résistance équivalente est celle des résistances r et R en parallèle : r.R/(R+r)

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 09:48

Voila le circuit

Physique : équation différentielle

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 11:10

Coll si tu reviens...

Desolé mais je comprends vraiment pas l'histoire du générateur
Pour moi, on met une résistance équivalentes pour avoir un générateur et une résistance en série et le modèle de Thévenin est fait...

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 13:09

Bien sûr qu'il m'arrive de revenir...

Mes réponses reposaient sur ce que je connaissais, avec les notations utilisées. Je ne trouve pas les mêmes expressions que celles que tu annonces... On note u la tension aux bornes du condensateur ou de la résistance R

Sans utiliser Thévenin :
le courant dans le condensateur est C.(du/dt)
celui dans la résistance R est u/R
donc celui dans la résistance r est la somme C.(du/dt) + u/R
En conséquence :
u + r [C (du/dt) + (u /R)] = E
r C (du/dt) + [(R+r) / R] u = E

3$ \frac{du}{dt}\,+\,\frac{(R+r)}{R\,r\,C}\,u\,=\,\frac{E}{r\,C}

En utilisant Thévenin :
On "débranche" le condensateur et regarde ce qu'il y a à ses bornes

La tension équivalente est 3$ E_{Th}\,=\,E\,\frac{R}{R+r}

La résistance série équivalente est 3$ R_{Th}\,=\,\frac{R\,r}{R+r}

On connecte ce générateur au condensateur :

RTh i + u = ETh

RTh C (du/dt) + u = ETh

3$ \frac{du}{dt}\,+\,\frac{1}{R_{Th}\,C}\,u\,=\,\frac{E_{Th}}{R_{Th}\,C}

3$ \frac{du}{dt}\,+\,\frac{R+r}{R\,r\,C}\,u\,=\,\frac{E\,R\,(R+r)}{(R+r)\,R\,r\,C}

3$ \frac{du}{dt}\,+\,\frac{(R+r)}{R\,r\,C}\,u\,=\,\frac{E}{r\,C}

Sauf erreur...

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 13:30

^^

D'accord mais je comprends toujours pas pour le générateur

On enlève le générateur donc.
Qu'est ce que tu apelle Eth dans ce cas ?

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 13:56

ETh est la tension aux bornes du condensateur débranché, c'est-à-dire aussi la tension aux bornes de R

Quant à RTh c'est la résistance entre ces mêmes bornes, donc aussi aux bornes de R toujours quand le condensateur est débranché et après avoir remplacé le générateur (E) par un court-circuit. C'est donc simplement la résistance équivalente à la mise en parallèle des "résistors" de valeurs R et r

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 14:08

Mais pourquoi Eth est la tension aux bornes du condensateur ?

Pourquoi on ne garde pas E tout simplement dans le modèle de Thévenin

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 14:22

Pratique : deux questions mais une seule réponse !

On ne garde pas E dans le modèle de Thévenin parce que la tension aux bornes du condensateur n'est pas E mais est E.R/(R+r)

Enlève le condensateur. Quelle est la tension aux bornes de R ? ... C'est E.R/(R+r)

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 14:26

Sans condensateur, quel est le courant qui circule dans le circuit (mise en série de E, R et r) ?
C'est I = E / (R + r)

Quelle est alors la tension aux bornes de R ? Loi d'Ohm : R . I = E.R/(R + r)

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 04-07-07 à 19:24

Tu serais d'accord de m'expliquer les bases de Norton et Thévenin ?

Parce que là, ca bloque ^^

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 14-08-07 à 15:44

Bonjour Skops

Tu es connecté (même si tu es en vacances...)
As-tu trouvé les explications que tu cherchais concernant Norton et Thévenin ?

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 14-08-07 à 16:55

Bonjour Coll

J'y ai plus trop touché

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 14-08-07 à 17:05

Voici ce que j'ai trouvé, que je t'engage vivement à "pratiquer", car tu seras invité à faire des petits exercices dont la solution te sera donnée immédiatement.

La page d'accueil (il y a des quantités de choses passionnantes !)


Et pour ce qui concerne Norton et Thévenin :


Mes conseils ("les conseilleurs ne sont pas les payeurs" ) faire 1 : Modélisation d'un générateur car c'est là que tu vas comprendre le principe avec les deux représentations des caractéristiques U(I) ou I(U)
Faire ensuite un maximum d'exercices de 2 : Générateur équivalent à un réseau dipolaire car tu comprendras l'intérêt de travailler soit avec une représentation en série (Thévenin) soit avec une représentation en paralléle (Norton) sachant que le passage de l'une à l'autre est facile

Et bien sûr, il ne t'est pas interdit de voir d'autres pages si tu ne connais pas ce site. Quelle quantité de travail ! Je suis très admiratif !

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 14-08-07 à 19:52

Merci beaucoup d'être resté sur mon cas si longtemps Coll


Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 14-08-07 à 20:28

Je n'ai pas eu le courage de rédiger quelque chose... je me suis dit qu'on devait bien le trouver quelque part... mais n'ai pas eu le temps de le faire tout de suite ! N'aimant pas laisser une question sans réponse (quand la réponse est possible !) je n'aurais pas oublié.
J'espère que ces liens t'ont aidé.

Posté par
Skops
re : Physique : équation différentielle 14-08-07 à 20:33

J'y jeterai un coup d'oeil plus tard (quand j'aurais commencé les bouquins )

Merci encore

Skops

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique : équation différentielle 14-08-07 à 20:44

Je t'en prie
A une prochaine fois !



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