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Oscillations électriques forcées (3)

On dispose de 3 dipôles , un condensateur de Exercice 1

capacité C , une bobine d’inductance L et de résistance r et un résistor de résistance R. I./ On réalise le circuit de la figure ci-contre Comprenant la bobine et le résistor, alimenté par un générateur de tension continue constante. L’intensité du courant continu est I= 61,8 mA ; La tension aux bornes du générateur est U= 6V.Calculer la valeur de R+ r II./ Le circuit contenant les 3 dipôles en série est alimenté par un générateur BF qui délivre une tension sinusoïdale . Un oscilloscope bicourbes permet de visualiser les courbes C1 et C2 l’une correspond à u(t) et l’autre à uR

(t).

1°) Identifier les deux courbes .Justifier la réponse. 2°) Déterminer la valeur maximale de chaque tension et la pulsation ω du générateur BF 3°) Déterminer le déphasage ∆ϕ = ϕu 4°)

-ϕi et calculer le facteur de puissance

a/ déterminer la valeur de l’impédance du circuit Z b/Déterminer la valeur maximale Im de l’intensité du courant c/ En déduire les valeurs de r et R 5°) sachant que L= 9,4.10-1

H calculer C

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6°) En faisant varier la fréquence du GBF on obtient sur l’écran de l’oscilloscope deux courbes en phase pour une fréquence N1 a/ calculer la valeur de N

.

b/ Calculer la valeur de l’intensité maximale pour cette fréquence 1

Une portion de circuit AB contient , associés en série , un résistor de résistance R , un condensateur de capacité C et une bobine d’inductance L et de résistance r . Entre A et B on applique une tension alternative sinusoïdale u(t)=Um.sin(ωt).

Exercice 2

A l’aide d’un oscilloscope bicourbes , on visualise les tensions uc aux bornes du condensateur et u aux bornes de AB, on obtient les oscillogramme suivants : 1°) Parmi les deux schémas représentés ci-dessous , reproduire sur la copie à remettre , celui qui permet d’obtenir les oscillogrammes (1) et (2) en indiquant les branchements convenable à l’oscilloscope. 2°) Montrer que la tension uc(t) est toujours en retard sur u(t) , et identifier uc(t) 3°) A partir des oscillogrammes de uc(t) et de u(t) déterminer : a/ La fréquence N de la tension u(t) b/ Les valeurs maximales Um c/ Le déphasage de la tension de u(t) par rapport à uc(t)

et Ucm respectivement des tensions u(t) et uc(t)

4°) A partir de l’expression de i(t) = Im.sin(ωt +ϕ i) de l’intensité instantanée du courant , exprimer uc en fonction du temps. Calculer alors les valeurs de ω ,ϕ i et Im sachant C = 4,7.10-6

5°) On augmente la fréquence N de la tension u(t) .Pour la fréquence NF.

1

a/ Montrer que le circuit est en résonance d’intensité

=100Hz on constate que la tension u(t) et uc(t) deviennent en quadrature de phase.

b/ Donner la relation qui relie N16°) Pour N=N

, L et C 1= 100Hz , la valeur maximale de la tension aux bornes du condensateur

est U’cm= 10,7V. Calculer la valeur de l’intensité efficace I17°) Sachant que les puissances moyennes consommées par la bobine et l’ensemble du circuit pour N=N1sont respectivement P

du courant.

1=3,64.10-3 W et P2=118,3.10-3

W. Calculer r et R.