Programme Terminale C et D : oscillations électriques libres et forcées Objectifs généraux: L'élève doit être capable de: décrire le phénomène de décharge d'un condensateur dans une bobine ; déterminer les grandeurs caractéristiques de la réponse d'un circuit (R ,L,C) a une excitation sinusoïdale forcée. Objectifs spécifiques Contenus Oscillations électriques: • établir l'équation différentielle d'un circuit (L.C) • équation différentielle d'un circuit LC. Observations Durée: 07 heures On exploitera l'analogie avec le pendule élastique pour expliquer les transformations d’énergie électrostatique en énergie magnétique et inversement: EC 1 x 1 m ² E m Li ² 2 t 2 (énergie magnétique) • définir sa fréquence propre • Fréquence propre • appliquer la conservation • Conservation de l'énergie. de l'énergie mécanique pour les oscillations non amorties: E Ep 1 1 q² kx² Ec 2 2 c (énergie électrostatique) 1q ² 1 Li ² C te 2c 2 Circuit en régime sinusoïdal forcé • établir l'équation différentielle d'un circuit RLC • résoudre cette équation par la méthode de Fresnel Durée: 09 heures • Oscillations forcées en • On notera qu'il faut parler régime sinusoïdal d'un circuit de phase et non plus de RLC série; impédance. déphasage φ: si μ(t) = Um cos (ωt +φ ) et i(t) = Imcos ωt • définir son impédance • φ Est la phase de i (t) par rapport à u (t), mais en faisant remarquer que φ est une grandeur algébrique. • définir la réponse d'un • Résonance d'intensité, circuit (RLC) à une excitation bande passante, facteur de sinusoïdale forcée: qualité. fréquence, résonance d'intensité, bande passante à 3db, facteur de qualité • Les applications de la résonance sont dégagées de manière pratique, à partir du réglage d'un récepteur radio sur une station. • définir les grandeurs efficaces (Intensité et tension) • On pourra prendre l'exemple des tensions efficaces de la JIRAMA (110V, 220V). • Intensité et tension efficaces. Puissance, facteur de puissance. • définir la puissance moyenne et le facteur de puissance. • En utilisant le calcul d'intégrale, on établira l'expression de la puissance moyenne. • On mettra en exergue que dans un circuit RLC série, la puissance moyenne consommée l'est uniquement par effet Joule et vaut RI².