ME5-EC5_CCC_Oscillateurs Part2_Vrai Faux
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Lycée Jean Perrin Professeur : Yves HECKEL Physique – Chimi Chimie Classe de TSI1 “ Questions de Cours” Cours ” et “ VraiVrai - Faux” Faux ” CH1 CH 1 3 / ME5 ME 5 - EC5 : Oscillateurs en Régime Sinus Forcé I. Caractérisation des Signaux Sinusoïdaux I.1. Pourquoi les signaux sinusoïdaux sont-ils si importants pour l’étude des circuits linéaires ? I.2. Qu’est-ce qu’un signal variable périodique ? Définir sa valeur moyenne. I.3. Qu’est-ce qu’un signal alternatif ? Quelle est sa valeur moyenne ? I.4. Qu’appelle-t-on la composante continue d’un signal périodique ? Et la composante alternative ? I.5. VF : La composante alternative d’un signal alternatif est nulle ? I.6. Définir la valeur efficace d’un signal périodique. Calculer celle d’un signal alternatif sinusoïdal. I.7. VF : Pour un signal alternatif sinusoïdal, on peut montrer que I.8. Dans le cas général, quelle est la relation entre valeur efficace, valeur moyenne, et valeur efficace de la composante alternative ? I.9. VF : La longueur du vecteur de Fresnel est l’amplitude du signal ? Expliquer. Xˆ = X eff 2 ? I.10. VF : Le vecteur de Fresnel est un vecteur fixe, et l’angle formé entre l’axe (Ox) et ce vecteur est la phase à l’origine du signal. I.11. VF : A tout signal périodique peut être associé un vecteur de Fresnel ? I.12. VF : la tension u ( t ) = U cos (ωt + φ ) , avec φ > 0 , est en retard sur le courant i ( t ) = I cos ( ωt ) ? II. Représentation complexe des grandeurs sinusoïdales II.1. Qu’appelle-t-on complexe associé à une grandeur sinusoïdale ? II.2. Qu’appelle-t-on amplitude complexe associée à une grandeur sinusoïdale ? II.3. Connaissant l’amplitude complexe X de mon signal x(t), quelle est son amplitude ? Quelle est sa phase ? II.4. VF : On peut utiliser les notations complexes lorsqu’un circuit est alimenté par un signal carré -5V/+5V ? II.5. VF : On peut utiliser les notations complexes dans un circuit contenant des AOp en comparateur ? II.6. VF : Les lois de Kirchhoff peuvent s’écrire avec les amplitudes complexes, mais pas directement avec les complexes associés ? II.7. Comment se traduit une dérivation en complexe ? Et une intégration ? II.8. Que devient l’équation différentielle d’un réseau linéaire en RSF ? Quelles conséquences cela a-t-il sur la résolution? III. Dipôle Linéaire en Complexe III.1. VF : Il est possible de réaliser un multiplieur de fréquence rien qu’avec des dipôles linéaires ? III.2. Rappeler les expressions des impédances complexes, notées Z, des dipôles linéaires R, L et C III.3. Que représente arg(Z) ? Quelle est sa valeur pour les R, L et C ? III.4. VF : L’admittance est la partie réelle de l’impédance ? III.5. VF : Les impédances Z1 et Z2 s’additionnent en parallèle ? Et en série ? III.6. Redonner la loi d’Ohm en notation complexe (variable complexe ou amplitude complexe). III.7. VF : Parmi les écritures suivantes, lesquelles ne sont pas correctes : U m = Z ⋅ I m , U m = Z ⋅ I m , U = Z ⋅ I , U = Z ⋅ I , Uˆ = Z ⋅ Iˆ , Uˆ = Z ⋅ Iˆ , u ( t ) = Z ⋅ i ( t ) , u ( t ) = Z ⋅ i ( t ) , u ( t ) = Z ⋅ i ( t ) ? IV. Puissance en Régime Sinusoïdal IV.1. Quelle est la puissance instantanée reçue par un dipôle (tension u, courant i) en convention générateur ? IV.2. Quelle est la puissance active P reçue par un dipôle parcouru par le courant la tension aux bornes est Dépend-elle du signe de ϕ i ( t ) = I cos (ωt − ϕ ) et dont u ( t ) = U cos (ωt ) ? Change-t-elle suivant que e dipôle est actif ou passif ? ? IV.3. Définir le facteur de puissance. Quelle est son importance ? IV.4. VF : Un appareil dont le facteur de puissance est égal à 2 peut être supposé économique ? Et si FP = 0 ? IV.5. VF : La puissance apparente dans une inductance idéale est nulle ? Et dans une inductance réelle ? IV.6. VF : La puissance apparente dans un condensateur idéal est nulle ? Et dans un condensateur réel ? IV.7. VF : La puissance active consommée dans une association R + L idéale en série est égale à RIR2 et ne dépend pas de la valeur de l’inductance L ? IV.8. VF : La puissance active consommée dans une association R + L idéale en parallèle est égale à RIR2 et ne dépend pas de la valeur de l’inductance L ? IV.9. VF : La puissance active consommée dans une association R + C idéal en série est égale à RIR2 et ne dépend pas de la valeur de la capacité C ? IV.10. VF : La puissance active consommée dans une association R + C idéal en parallèle est égale à RIR2 et ne dépend pas de la valeur de la capacité C ? IV.11. Rappeler l’expression de la puissance complexe, et préciser à quoi elle sert ? IV.12. Par quelle relation peut-on obtenir la puissance reçue par un dipôle en fonction des amplitudes complexes du courant qui le traverse et de la tension à ses bornes ? V. Oscillateur en Régime Sinusoïdal Forcé V.1. VF : Un oscillateur forcé n’a pas de régime transitoire ? V.2. VF : L’amplitude et la phase d’un régime sinusoïdal forcé dépendent des conditions initiales ? V.3. Quelle est l’expression de la pulsation réduite x ? V.4. Qu’appelle-t-on résonance en tension ? Pour quelle pulsation se produit-elle dans un circuit RLC série ? Que vaut |Z| pour cette valeur de la fréquence ? Quelle est la valeur maximale de la tension ? Commenter. V.5. VF : La fréquence de résonance en tension dépend du facteur de qualité du circuit ? V.6. VF : Il y a toujours résonance en tension dans un circuit RLC série ? Préciser les conditions. V.7. VF : Le facteur de surtension peut être supérieur à 1 ? V.8. Quel est le déphasage minimal entre la tension dans le C et la tension du générateur ? Pour quelle pulsation ? V.9. Quel est le déphasage maximal entre la tension dans le C et la tension du générateur ? Pour quelle pulsation ? V.10. Qu’appelle-t-on résonance en intensité ? Pour quelle pulsation se produit-elle dans un circuit RLC série ? Que vaut |Z| pour cette valeur de la fréquence ? quelle est la valeur maximale de l’intensité ? Commenter. V.11. Quel est le déphasage minimal entre le courant et le signal que délivre le générateur ? Pour quelle pulsation ? V.12. Quel est le déphasage maximal entre le courant et le signal que délivre le générateur ? Pour quelle pulsation ? V.13. VF : Il y a toujours résonance en courant dans un circuit RLC série ? V.14. Définir la pulsation de coupure d’un circuit. V.15. Qu’est-ce qu’un filtre passe-bas ? V.16. VF : A partir d'une mesure effectuée au même endroit d'un même circuit, il est possible d’observer tantôt un comportement passe-bas, tantôt passe-bande selon la valeur du facteur de qualité ? VI. Résonance Mécanique VI.1. Citer quelques exemples d’excitation pouvant amener à la résonance d’un système mécanique. VI.2. Lorsque l’alimentation du moteur d’une machine, fixée sur un support et lancée à grande vitesse de rotation est coupée, on constate souvent que pendant la phase de décélération, le son émis est de moins en moins aigu, et il arrive un moment assez court pendant lequel le support se met à vibrer fortement. Expliquer.
