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Posté par taikar (invité)surtention condensateur 13-05-05 à 00:04

bonsoir tout le monde!
je me demande d'ou vient l'energie pour conduire à la surtention aux du condensateur ou de la bobine lors de la résonnance d'un circuit RLC.
merci.


*** message déplacé ***

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surtention condensateur

Posté par taikar (invité) 13-05-05 à 00:22

bonsoir tout le monde!
je me demande d'ou vient l'energie pour conduire à la surtention aux du condensateur ou de la bobine lors de la résonnance d'un circuit RLC.
merci.

Posté par
J-P
re : surtention condensateur 13-05-05 à 12:33

Il y a plusieurs types de résonnance.

Un exemple de circuit RLC en série attaqué par un générateur de tension sinusoïdal.

L'impédance de la résistance est R.
L'impédance de l'inductance est jwL (avec w = 2Pi.f, f étant la fréquence du signal du générateur).
L'impédance de condensateur est 1/(jwC)

j étant le symbole des imaginaires (les mathématiciens utilisent le i et les électriciens le j, ceci pour éviter les confusions avec les intensités de courants notées i par les électriciens)

L'impédance totale du circuit est donc:

Z = R + jwL + (1/jwC)

-> Z = R + j(wL + (1/(j²wC))
Z = R + j(wL - (1/wC))

|Z| = \sqrt{R^2 + (wL - (1/wC))^2}

L'impédance qui limite le courant dans le circuit dépend de w ,donc de la fréquence.

On a pour tout w, |Z| >= R

|Z| sera minimum (et donc le courant dans le circuit maximum) pour w tel que (wL - (1/wC))^2 = 0

Donc pour w = \sqrt{\frac{1}{LC}}

Pour cette valeur de w (donc de f), on a |Z| = R

Tout se passe comme si l'inductance de la bobine et la capacité du condensateur se neutralisaient.
Vu du générateur, l'impédance est simplement égale à R.

Le courant i = V/Z (V est sinusoïdal) est donc maximum à ce moment là , il vaut i = V/R et est en phase avec la tension du générateur (puisque R est une impédance réelle pure).

Ce courant important (surtout si R est de faible valeur) passe dans la bobine et y développe une tension élevée que l'on calcule facilement:
V(L) = jwL.i
V(L) = j(wL/R).V

On calcule facilement aussi la tension aux bornes du condensateur.
V(C) = (1/jwC).i
V(C) = (1/jwC).V/R

Mais on a vu plus haut qu'à la résonnance on avait w = \sqrt{\frac{1}{LC}}
et et donc w²LC = 1 -> wC = 1/wL

Donc à la résonnance, on a V(C) = (wL/j).V/R
V(C) = -j(wL/R).V

Et on s'apperçoit que V(L) = -V(C) (et = j(wL/R).V, donc peuvent être très élevées si R est petite).

Donc les tensions V(L) et V(C) bien que très élevées chacune on une somme nulle.

A la résonnance, un voltmètre mesure V(L) élevé et V(C) élevé mais en mesurant la tension aux bornes de L et C en série, on mesure 0 volt.

Il n'empèche que ce phénomène peut parfois détruire soit la bobine (claquage) soit le condensateur par surtension.

V(L) et V(C) pouvant être de loin supérieure à la tension délivrée par le générateur.

Et l'énergie dans tout cela ?

L'énergie instantanée de l'ensemble condensateur + bobine en série est nulle (puisque la somme des tensions est nulle aux bornes de l'ensemble des 2)

Alors? ...

En fait les puissances réactives dans le condensateur et dans la bobine sont grandes mais à tout moment opposées, si bien que le générateur doit juste donner l'énergie Joule qui chauffe la résistance.

Tout se passe comme si les énergies du condensateur et de la bobine passaient de l'un à l'autre à la fréquence f sans besoin d'apport d'énergie extérieur.

La puissance fournie par le générateur est uniquement celle qui est dissipée dans la résistance par effet Joule.
-----








Posté par taikar (invité)re : surtention condensateur 13-05-05 à 19:43

bonsoir.
y a tjrs un probleme avec votre reponse. ce qui me derange dans tout ca, c la physique du phenomene. parce que avec les math....c est 1 equation.
merci.

Posté par
J-P
re : surtention condensateur 15-05-05 à 08:06

La physique des choses est derrière ce qui a été expliqué.

Si tu disposes de 2 bocaux, l'un rempli deau et l'autre vide, si tu transvases le contenu du plein dans le vide et ensuite que tu recommences dans l'autre sens ...

Les bocaux sont bien plein alternativement et pourtant il n'y a aucun apport d'eau venant de l'extérieur du système.
Si tu te contentes d'observer un seul bocal, tu vois qu'il se remplit et se vide tout le temps. Si tu observes l'autre bocal tu arrives à la même conclusion.
L'erreur serait alors de conclure que l'eau nécessaire vient de l'extérieur du système des 2 bocaux.
L'eau passe simplement de l'un à l'autre et puis cela recommence.

Là c'est évident.

Dans le cas de la résonnance, on a aussi de l'énergie qui passe du condensateur dans la bobine et puis de la bobine dans le condensateur et puis ... et ceci sans apport d'énergie venant de l'extérieur.



Posté par taikar (invité)re : surtention condensateur 15-05-05 à 15:31

grand merci.



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