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Oscillations électriques en questions Document : M.Moppert - CPF - Beyrouth
TS
Physique
Oscillations électriques en questions
Exercice
résolu
Enoncé
L’exercice est constitué de 3 questions. Chaque question comporte 4 propositions, indépendantes
ou non. Pour chaque proposition, dire si elle est VRAIE ou FAUSSE (écrire V ou F dans le tableau
en annexe). Aucune justification n’est demandée.
On réalise le montage schématisé ci-dessous :
1. On ferme l’interrupteur K1 pour charger le condensateur, le commutateur K2 étant en
position 0 :
a) Il faut au moins 4,5 x 10-1 ms pour que le condensateur soit complètement chargé.
b) A la fin de la charge du condensateur, la tension uR est nulle.
c) A cause de la résistance R, les oscillations dans le circuit sont amorties.
d) Pour visualiser la tension uC sur un oscilloscope, il faut relier A à l’entrée de l’oscilloscope et B
à sa masse.
2. On ouvre ensuite l’interrupteur K1 et on place le commutateur K2 en position 1 à un
instant choisi comme origine des dates. Le graphique ci-dessous représente l’évolution de la
tension uC aux bornes du condensateur :
a) R.i +
q
C
= - L.
di
dt
b) La valeur de l’inductance de la bobine est L = 7,0 x 10-2 H.
c) Si on augmente la résistance R du conducteur ohmique, la pseudo-période T des oscillations va
diminuer.
d) A la date t = 10 ms, l’intensité i du courant dans le circuit est nulle.
0
1
2
K1
K2
C
R
E
uR
uL
uC
u
L
Module
électronique
A
B
C
E = 5,0 V
R = 100 
C = 9,0 x 10-1 F
Le condensateur est
initialement déchargé.
La résistance de la
bobine est négligeable.
i

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3. On replace ensuite le commutateur K2 en position 0 et on ferme l’interrupteur K1 pour
recharger le condensateur. Le condensateur chargé, on ouvre l’interrupteur K1 et on place
le commutateur K2 en position 2 à un instant choisi comme nouvelle origine des dates. Le
graphique ci-dessous représente l’évolution de la tension uC aux bornes du condensateur :
a) u = uR + uC + uL
b) u = - R.i
c) L’énergie électrique emmagasinée par le condensateur est une fonction sinusoïdale du temps de
période 2,5 ms.
d) Le module électronique est un générateur idéal de tension.
Annexe
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d

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Corrigé
1
a
V
b
V
c
F
d
F
2
a
V
b
F
c
F
d
V
3
a
F
b
V
c
V
d
F
1. a) Le condensateur est chargé au bout d’une durée au moins égale à 5  (constante de temps
du circuit) avec  = R.C = 100 x 9,0 x 10-7 = 9,0 x 10-5 s. Il faut donc au moins 5 x 9,0 x 10-5 = 4,5
x 10-4 s pour que le condensateur soit chargé : affirmation VRAIE.
b) A la fin de la charge, l’intensité i du courant dans le circuit est nulle. Il s’ensuit que uR = R.i =
0 : affirmation VRAIE.
c) Il n’y a pas d’oscillations électriques dans le circuit : affirmation FAUSSE.
d) La masse du générateur est au point D. Comme il ne peut y avoir deux masses dans un circuit,
celle de l’oscilloscope ne peut être reliée au point B : affirmation FAUSSE.
2. a) Toutes les tensions représentées sont en convention récepteur. On a donc : uR + uC + uL =0
=> uR + uC = - uL = - L.
di
dt
: affirmation VRAIE.
b) Les oscillations sont pseudo-périodiques : T = 2.
. L.C
=> L =
2
2
T
4. .C
(avec T = 5,0 ms)
=> L =
32
27
(5,0 10 )
4 9,0 10
= 7,0 x 10-1 H : affirmation FAUSSE.
c) La résistance du conducteur ohmique n’a aucune influence sur la pseudo-période des
oscillations.
d) La tension uC et l’intensité i du courant sont en quadrature de phase. A la date t = 10 ms, la
tension uC est maximale et donc, à la même date, l’intensité i du courant dans le circuit est nulle :
afformation VRAIE.
3.a) uR + uC + uL + u = 0 => uR + uC + uL = - u : affirmation FAUSSE.
b) Les oscillations sont entretenues par le module électronique. Ce dernier compense donc les
pertes d’énergie par effet joule dans le conducteur ohmique et on doit avoir u = - uR = - R.i :
affirmation VRAIE.
c) L’énergie emmagasinée par le condensateur a pour expression : E =
1
2
.C.uC2. Puisque uC est une
fonction sinusoïdale du temps, E est une fonction sinusoïdale du temps dont la période est la
moitié de celle de uC, soit 2,5 ms : affirmation VRAIE.
d) Le module électronique délivre une tension proportionnelle à l’intensité du courant débité. Ce
n’est donc pas un générateur idéal de tension : affirmation FAUSSE.