J'AI BESOIN D'AIDE POUR LA QUESTION 3.e) DE CET EXERCICE . On veut étudier un circuit R, L, C série soumis à une tension alternative sinusoïdale u(t) de fréque
Physique/Chimie
toilette
Question
J'AI BESOIN D'AIDE POUR LA QUESTION 3.e) DE CET EXERCICE . On veut étudier un circuit R, L, C série soumis à une tension alternative sinusoïdale u(t) de fréquence N et de valeur efficace U. On dispose pour cela d’un résistor de résistance R, d’une bobine d’inductance L et de résistance r, d’un condensateur de capacité C, d’un générateur basses fréquences (G.B.F) délivrant la tension alternative sinusoïdale u(t) et des fils de connexion.
1. Faire un schéma du circuit R, L, C série.
2. On veut visualiser avec un oscilloscope bicourbe les variations de la tension u(t) aux bornes du
circuit R, L, C (voie 2) et celle de l'intensité i(t) qui traverse le circuit (voie 1).
Indiquer sur le schéma de la question 1. le branchement de l'oscilloscope.
3. On donne : R = 40 Ω ; L = 50 mH ; r = 10 Ω et C = 10 μF.
La tension u(t) a pour valeur efficace 10 V et pour fréquence N = 100 Hz.
a) Donner l’expression de l'impédance Z du circuit en fonction de r, R, C , L et w. .
b) Calculer Z.
c) Déterminer la valeur efficace I de l’intensité du courant dans le circuit.
d) Déterminer la phase de la tension u(t) par rapport à i(t).
e) Exprimer l’intensité instantanée i(t) du courant dans le circuit sous la forme de i(t)=ImCos(wt+φ).
f) Représenter qualitativement la construction de Fresnel associée à ce circuit.
4. Déterminer la valeur qu’il faudrait donner à la capacité du condensateur pour que u(t) et i(t) soient en phase. Les autres dipôles et la fréquence du circuit restent inchangés.
JE SUIS EN CLASSE DE TERMINALE D EN CI . EXERCICE PHYSIQUE
1. Faire un schéma du circuit R, L, C série.
2. On veut visualiser avec un oscilloscope bicourbe les variations de la tension u(t) aux bornes du
circuit R, L, C (voie 2) et celle de l'intensité i(t) qui traverse le circuit (voie 1).
Indiquer sur le schéma de la question 1. le branchement de l'oscilloscope.
3. On donne : R = 40 Ω ; L = 50 mH ; r = 10 Ω et C = 10 μF.
La tension u(t) a pour valeur efficace 10 V et pour fréquence N = 100 Hz.
a) Donner l’expression de l'impédance Z du circuit en fonction de r, R, C , L et w. .
b) Calculer Z.
c) Déterminer la valeur efficace I de l’intensité du courant dans le circuit.
d) Déterminer la phase de la tension u(t) par rapport à i(t).
e) Exprimer l’intensité instantanée i(t) du courant dans le circuit sous la forme de i(t)=ImCos(wt+φ).
f) Représenter qualitativement la construction de Fresnel associée à ce circuit.
4. Déterminer la valeur qu’il faudrait donner à la capacité du condensateur pour que u(t) et i(t) soient en phase. Les autres dipôles et la fréquence du circuit restent inchangés.
JE SUIS EN CLASSE DE TERMINALE D EN CI . EXERCICE PHYSIQUE
1 Réponse
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1. Réponse scoladan
Bonjour...
1) et 2) ...
3)a)
Z = (R + r) + j(Lω - 1/Cω)
b) |Z| = √[(R + r)² + (Lω - 1/Cω)²]
= √[50² + (50.10⁻³ x 2π x 100 - 1/(10.10⁻⁶ x 2π x 100))²]
≈ √[2500 + 16317]
≈ 137 Ω
c) ieff = ueff/|Z| = 10/137 ≈ 73 mA
d) déphasage φ
tan(φ) = -(Lω - 1/Cω)/(R + r)
= -(50.10⁻³ x 2π x 100 - 1(10.10⁻⁶ x 2π x 200))/(40 + 10)
≈ 2,554
et cos(φ) > 0
⇒ φ ≈ 1,197 rad
e) Im = Ieff x √2 ≈ 73√2.10⁻³
⇒ i(t) = 73√2.10⁻³ x cos(200πt + 1,197)
f) ...
4) φ = 0 ⇒ Lω - 1/Cω ⇒ C = 1/Lω² = 1/(50.10⁻³x(200π)²) ≈ 50 μF