ME5-EC5_CCC_Oscillateurs Part2_Vrai Faux

Lycée Jean Perrin
Lycée Jean PerrinLycée Jean Perrin
Lycée Jean Perrin Physique
PhysiquePhysique
Physique –
––
– Chim
Chim Chim
Chimi
ii
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Professeur
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Professeur : Yves HECKEL
: Yves HECKEL: Yves HECKEL
: Yves HECKEL Classe de TSI1
Classe de TSI1Classe de TSI1
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“Questions de Cours
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11
13
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MEME
ME5
55
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-EC5
EC5EC5
EC5 :
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: Oscillateurs en Régime
Oscillateurs en Régime Oscillateurs en Régime
Oscillateurs en Régime Sinus Forcé
Sinus ForcéSinus Forcé
Sinus Forcé
I.
I.I.
I. Caractérisation des Signaux Sinusoïdaux
Caractérisation des Signaux SinusoïdauxCaractérisation des Signaux Sinusoïdaux
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
ˆ
2
eff
X X= ?
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.
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
(
)
(
)
cosu t U t
ω φ
= +
, avec
0
φ
>
, est en retard sur le courant
(
)
(
)
cos
i t I t
ω
= ?
II.
II.II.
II. Représentation complexe des grandeurs sinusoïdales
Représentation complexe des grandeurs sinusoïdalesReprésentation complexe des grandeurs sinusoïdales
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.
III.III.
III. Dipôle Linéaire en Complexe
Dipôle Linéaire en ComplexeDipôle Linéaire en Complexe
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 Z 1 et Z 2 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 :
= ⋅
m m
U Z I
,
m m
U Z I
= ⋅
,
U Z I
= ⋅
,
U Z I
= ⋅
,
ˆ ˆ
U Z I
= ⋅
,
ˆ ˆ
U Z I
= ⋅
,
(
)
(
)
u t Z i t
= ⋅
,
(
)
(
)
u t Z i t
= ⋅
,
(
)
(
)
u t Z i t
= ⋅
?

IV.
IV.IV.
IV. Puissance en Régime Sinusoïdal
Puissance en Régime SinusoïdalPuissance en Régime Sinusoïdal
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
(
)
(
)
cosi t I t
ω ϕ
= −
et dont
la tension aux bornes est
(
)
(
)
cos
u t U t
ω
= ? Change-t-elle suivant que e dipôle est actif ou passif ?
Dépend-elle du signe de
ϕ
?
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 F P = 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 RI R2 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 RI R2 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 RI R2 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 RI R2 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.
V.V.
V. O
OO
Oscillateur en Régime Sinusoïdal Forcé
scillateur en Régime Sinusoïdal Forcéscillateur en Régime Sinusoïdal Forcé
scillateur 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.
VI.VI.
VI. Résonance Mécanique
Résonance MécaniqueRésonance Mécanique
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.