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Puissances et résistance dans un circuit.

Posté par
kamikaz
24-05-21 à 15:57

Bonjour ,

Merci d'avance.

On monte en série entre les bornes d'un générateur fournissant une tension sinusoidal de pulsation \omega , les dipoles suivants :

- une bobine (L1, R1) de bornes A et B d'impédance Z1 ;

-un conducteur ohmique R de bornes B et C.

L'intensite instantanée du courant du circuit est (en A) : i(t)=I_m \sin(\omega t).

Un voltmètre de grande impédance successivement placé entre A et B, puis entre B et C et enfin entre A et C indique les valeurs efficaces suivantes : UAB = 45 V ; UBC = 40 V ; UAC = 75 V.

La résistance du conducteur ohmique est R=20 \Omega courant.

On note \varphi la phase de la tension entre les bornes A et B par rapport a l'intensité du courant.

Puissances et résistance dans un circuit.

1) Exprimer en fonction de Z1 , R2 , Im , t et \varphi les tensions instantanées uAB et uBC.

2) Écrire la relation entre les tensions instantanées uAB , uBC et uAC.

3)

3-1) Faire la construction de Fresnel.

3-2) Montrer que la phase \varphi vérifie la relation \cos \varphi =\dfrac{U²_{AC} -U²_{BC}-U²_{AB}}{2U_{BC}U_{AB}}


4) Déterminer :

4-1) la puissance consommée dans le conducteur ohmique ;

4-2) la puissance consommée dans la bobine ;

4-3) la résistance de la bobine.

Réponses

1) * u_{AB}=u_{R_{1}}-e= R_{1}I_{m}-e avec e =-L\dfrac{d i}{d t}

u_{AB}=R_{1}I_{m}+L\dfrac{d i}{dt}

u_{AB}=R_{1}I_{m}+L×\omega I_{m}\cos(\omega t)

u_{AB}=R_{1}I²_{m}+L \omega \cos(\omega t)

* u_{BC}= R_2×I_{m}

Posté par
vanoise
re : Puissances et résistance dans un circuit. 24-05-21 à 16:46

Bonjour
Je t'ai aidé il y a peu sur un exercice analogue utilisant les vecteurs de Fresnel. Il faut s'en inspirer car tu as écrit de nombreuses choses fausses.
Circuit RLC.

Posté par
kamikaz
re : Puissances et résistance dans un circuit. 24-05-21 à 18:42

Alors u_{AB}=Z_1 ×I_{m}

D'après le diagramme de Fresnel, Z_1 =\sqrt{R_{1}²+\left(L \omega -\dfrac{1}{C \omega} \right)²}

Donc u_{AB}=I_{m}\sqrt{R_{1}²+\left(L \omega -\dfrac{1}{C \omega} \right)²}

Posté par
vanoise
re : Puissances et résistance dans un circuit. 24-05-21 à 19:31

Il n'y a pas de condensateur ici ! Le diagramme de Fresnel t'a été fourni. Je le recopie en te laissant adapter les notations.

Puissances et résistance dans un circuit.

Posté par
kamikaz
re : Puissances et résistance dans un circuit. 24-05-21 à 20:56

J'ai pas compris..

Posté par
vanoise
re : Puissances et résistance dans un circuit. 25-05-21 à 10:21

Le schéma que tu fournis ne contient pas de condensateur. Le problème est très analogue à celui traité récemment où le circuit était constitué d'une bobine en série avec une résistance. Seuls les notations changent.
Si je peux me permettre : au lieu d'accumuler une succession d'exercices qui t'embrouillent plus qu'autre chose dans la mesure où les notations et les conventions changent de l'un à l'autre, tu ferais bien d'étudier de façon approfondie le cours et quelques exercices types.

Posté par
kamikaz
re : Puissances et résistance dans un circuit. 25-05-21 à 18:15

Oui , je vois. Mais je maîtrise parfaitement mon cours.

Et j'ai pu faire l'autre exo sans soucis , pourtant je ne vois pas vraiment de lien avec celui-ci.

Et là il s'agit d'un DM.

Alors u_{AB}=Z_1 ×I_{m}

D'après le diagramme de Fresnel, Z_1 =\sqrt{R_{1}²+\left(L \omega \right)²}

Donc u_{AB}=I_{m}\sqrt{R_{1}²+\left(L \omega \right)²}

Posté par
kamikaz
re : Puissances et résistance dans un circuit. 25-05-21 à 18:22

Alors vous m'aider à faire la première question.

Posté par
vanoise
re : Puissances et résistance dans un circuit. 25-05-21 à 21:35

1°. J'utilise les données de l'énoncé en supposant que la résistance de 20 correspond à R1. Ces formules sont générales. Je les rappelle pour bien fixer les notations. Il faut bien faire la différence entre valeurs instantanées, valeur efficaces et valeurs maximales

i(t)=I_{m}\sin(\omega t).

u_{BC(t)}=R_{2}.i_{(t)}=R_{2}.I_{m}.\sin\left(\omega.t\right)=U_{BC}.\sqrt{2}.\sin\left(\omega.t\right)   avec : UBC=R2.I (I : valeur efficace de i(t))

u_{AB(t)}=U_{AB}.\sqrt{2}.\sin\left(\omega.t+\varphi\right)=Z_{1}.I_{m}.\sin\left(\omega.t+\varphi\right)
 \\ 
 \\ u_{AC(t)}=U_{AC}.\sqrt{2}.\sin\left(\omega.t+\varphi_{u}\right)=Z_{AC}.I_{m}.\sin\left(\omega.t+\varphi_{u}\right)

2°. Les lois obtenues en régime continu s'appliquent en régime sinusoïdales aux valeurs instantanées (attention : elles ne s'appliquent pas au valeurs efficaces et aux valeurs maximales).

u_{AC(t)}=u_{AB(t)}+u_{BC(t)}

3°. Je te fournis à nouveau le diagramme de Fresnel après avoir adapté les notations à celle de ce problème.

Pour 3.2 : penser au théorème d'Al Kashi.

Puissances et résistance dans un circuit.

Posté par
kamikaz
re : Puissances et résistance dans un circuit. 25-05-21 à 21:41

OK



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