Microsoft PowerPoint - R\351sonances-RLC

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Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
PCSI 1 (O.Granier)
Lycée
Clemenceau
Résonances dans un circuit
série (RLC)
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Notations et but du chapitre :
Circuit série
RLC
e = E m e jω t
v s = Vm e j (ωt +ϕ )
Filtre électrique
« Dipôle de sortie »
« Filtre » obtenu »
Résistance
Passe-bande
Condensateur
Passe-bas
Bobine
Passe-haut
Condensateur + bobine
Coupe bande (réjecteur)
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Tension aux bornes de R ; résonance d’intensité (filtre
passe-bande) :
La règle du diviseur de tension donne :
uR =
R
1
R + jLω +
jCω
U R ,m =
e=
jRCω
1 − LCω + jRCω
R
1 2
R + ( Lω −
)
Cω
2
Lω −
tan ϕ R = −
R
1
Cω
2
avec
Em
i
jLω
ω
e
e(t)
R
uR
1/jCω
ω
Simulation
Regressi
 π π
cos ϕ R > 0 (ϕ R ∈ − ,  )
 2 2
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Tracé des courbes :
Gain
Avec Regressi :
Avec Maple
déphasage
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Tension aux bornes de C ; résonance de charge (filtre
passe-bas) :
La règle du diviseur de tension donne :
1
jCω
uC =
R + jLω +
1
jCω
e=
1
U C ,m =
1
2
1 − LCω + jRCω
Em
i
e
e(t)
(1 − LCω 2 ) 2 + ( RCω ) 2
RCω
tan ϕ C = −
et sin ϕ C < 0 (ϕ C ∈ [− π ,0])
2
1 − LCω
ϕC = ϕ R −
jLω
ω
1/jCω
ω
uC
R
Simulation
Regressi
π
2
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Tracé des courbes :
Gain
Avec Regressi :
Avec Maple
déphasage
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Tension aux bornes de L (filtre passe-haut) :
La règle du diviseur de tension donne :
uL =
jLω
1
R + jLω +
jCω
e=
1 − LCω 2 + jRCω
R 2 + ( Lω −
RCω
1 − LCω
ϕL = ϕR +
2
e
1 2
)
Cω
R
uL
jLω
ω
e(t)
Lω
U L,m =
tan ϕ L =
− LCω
i
2
Em
et sin ϕ L > 0 (ϕ L ∈ [0, π ])
1/jCω
ω
Simulation
Regressi
π
2
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Tracé des courbes :
Gain
Avec Regressi :
Avec Maple
déphasage
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Tension aux bornes de L + C (filtre réjecteur ou coupe-bande) :
La règle du diviseur de tension donne :
u LC
1
+ jLω
1 − LCω 2
jCω
=
e=
e
2
1
e(t)
1 − LCω + jRCω
R + jLω +
jCω
1 − LCω 2
U LC , m =
(1 − LCω 2 ) 2 + ( RCω ) 2
ϕ LC = ϕ R + arg(1 − LCω 2 )
Em
i
jLω
ω
uLC
1/jCω
ω
R
Simulation
Regressi
Olivier GRANIER
Lycée
Clemenceau
PCSI 1 - Physique
Tracé des courbes :
Gain
Avec Regressi :
Avec Maple
déphasage
Olivier GRANIER
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