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révisions bac

Posté par
Panther
16-06-12 à 18:47

Bonjour,
je révise pour le bac. J'ai une petite question, pouvez-vous m'aider ?

Dans les circuits RLC, il y a échange d'énergie entre le condensateur et la bobine.

Je connais les formules d'énergie emmagasinée du condensateur et la bobine et je sais qu'il y perte d'énergie par effet Joule.
Mais je ne comprends pas bien ou intervient la décharge du condensateur dans ces courbes d'énergie emmagasinée.
révisions bac
                                              
révisions bac
Merci pour vos réponses

Posté par
rafijolis
re : révisions bac 16-06-12 à 19:55

Bonsoir,

La décharge du condensateur n'intervient pas directement dans les courbes que tu as tracé car le comportement du condensateur est couplé à celui de la bobine. La tension uc aux bornes du condensateur ne va pas varier comme c'est le cas lors de la décharge simple d'un condensateur, mais ses variations vont satisfaire à l'équation différentielle du circuit. A partir de là, il y a plusieurs régimes possibles : périodique (R=0), pseudo-périodique, critique et apériodique.

Les premières courbes que tu as représenté correspondent au régime périodique et les secondes au régime pseudo-périodique.

Raphaël

Posté par
Panther
re : révisions bac 16-06-12 à 20:02

Bonsoir, merci de m'aider.
Je ne comprends pas bien, la tension aux bornes du condensateur varie au cours de la décharge ?

Posté par
rafijolis
re : révisions bac 16-06-12 à 20:16

Effectivement la tension varie (on le voit sur tes courbes)

Posté par
Panther
re : révisions bac 16-06-12 à 20:21

Citation :
La tension uc aux bornes du condensateur ne va pas varier comme c'est le cas lors de la décharge simple d'un condensateur


Citation :
Effectivement la tension varie (on le voit sur tes courbes)


Je ne vois pas très bien ???

Posté par
rafijolis
re : révisions bac 16-06-12 à 20:30

Lorsque tu étudie la décharge simple d'un condensateur dans une résistance, la tension u suit une loi du type : u(t)=Ee^{-t/\tau} avec \tau=RC.
Pour un circuit RLC, l'équation différentielle est de la forme : \frac{d^2 u}{dt^2}+\frac{R}{L}\frac{du}{dt}+\frac{1}{LC}u=E\frac{E}{LC}.

Les deux phénomènes sont donc complètement différents, pour un circuit RLC, les solutions peuvent être périodiques, et avec E_c=\frac{1}{2}C u^2, on retrouve les courbes que tu as.

Posté par
Panther
re : révisions bac 16-06-12 à 20:35

C est constant, c'est donc u qui va varier ?

Posté par
rafijolis
re : révisions bac 16-06-12 à 20:38

Tout à fait, c'est bien u qui varie : par exemple sur ta deuxième courbe, lorsque la courbe en rouge est "en bas", le condensateur est déchargé (u=0 et donc Ec=0) ensuite, progressivement, la tension u va augmenter (le condensateur se charge), etc ...

Posté par
Panther
re : révisions bac 16-06-12 à 20:44

D'accord mais comment fait-il pour se recharger ?
Il n'y a pas de générateur dans ce circuit et le condensateur n'a pas de pouvoirs magiques ?
révisions bac

Posté par
rafijolis
re : révisions bac 16-06-12 à 20:48

En effet, il n'a pas de pouvoirs magiques , mais lorsqu'il est déchargé, la bobine elle, a une énergie électromagnétique emmagasinée (la courbe bleu est en haut) : c'est donc l'énergie de la bobine qui est transférée au condensateur, ce qui lui permet de se recharger

C'est d'ailleurs pour cela qu'on parle d'échange d'énergie entre condensateur et bobine

Posté par
Panther
re : révisions bac 16-06-12 à 20:58

Merci beaucoup, j'ai compris.
Il me reste une question.

Si on charge le condensateur et qu'on le met à t=0 dans cette position, je ne comprends pas le positionnement des flèches de tension.

Moi je suis d'accord avec cette position puisque le condensateur va alors se comporter comme un générateur :
révisions bac

Mais dans l'équation différentielle on met les flèches comme ça :
révisions bac
Pourquoi ?

Merci

Posté par
rafijolis
re : révisions bac 16-06-12 à 21:04

Le sens des flèches est relatif et peut être valable dans les deux sens, ce qui compte, c'est être cohérent.

Dans ton premier schéma : en convention récepteur, i va de la gauche vers la droite. Alors u_R=Ri et i=C\frac{du_c}{dt}.

Dans ton second schéma, on choisit un sens :

Posté par
rafijolis
re : révisions bac 16-06-12 à 21:05

- soit on prend i de la gauche vers la droite, auquel cas u_R=Ri (bien en convention récepteur) et i=-C\frac{du_C}{dt}
- soit on prend i de la droite vers la gauche et u_R=-Ri et i=C\frac{du_C}{dt} (c'est alors C qui est en convention récepteur)

Désolé pour le saut ...

Posté par
Panther
re : révisions bac 16-06-12 à 21:10

D'accord, merci beaucoup de m'avoir aidé.
C'est sympa
En plus j'ai tout compris !

A bientôt Raphaël

Posté par
rafijolis
re : révisions bac 16-06-12 à 21:11

Citation :
En plus j'ai tout compris !


Super, c'est ce qui compte
Et bon courage pour le bac

Posté par
Panther
re : révisions bac 16-06-12 à 21:16

Merci
c'est que ça approche quand même !
Mais j'ai compris et je saurais refaire toutes les équations différentielles donc ça devrait aller.
Enfin, j'espère...
A+



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