Programme Terminale C et D : Electromagnétisme

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.