PHYSIQUE APPLIQUEE

© Loverde Christian BLAYE 1999
Lycée Jaufré Rudel
Blaye le 30 mai 1999
Première STI, Devoir n° 8
PHYSIQUE APPLIQUEE
On donnera les résultats sous forme littérale avant de passer aux applications numériques.
Problème: Circuit RC, RL et RLC série
On dispose entre deux points A et B d'une tension alternative de fréquence réglable:
u(t) = 100 2 cos('.t)
Sauf indication contraire, la fréquence sera f = 50 Hz.
A) Détermination de R, L et C:
Soit respectivement R, L, C, les valeurs inconnues d'une résistance non inductive, d'une
bobine de résistance négligeable et d'une capacité.
1. Lorsque la résistance est par un courant continu de 0,5 A il existe entre ses bornes une
tension de 50 V. En déduire la valeur R de la résistance.
2. La bobine, montée entre A et B est parcourue par un courant d'intensité efficace I = 1,59
A. Calculer la valeur L de l'inductance de la bobine.
3. Si l'on remplace la bobine par le condensateur, l'intensité efficace prend la valeur
I = 3,14 A. Calculer la valeur C de la capacité.
B) Circuit RL Série, Diagrammes de Fresnel:
Entre A et B on monte en série la résistance et la bobine.
1. Construire le diagramme de Fresnel correspondant.
2. Déterminer:
a) l'impédance de la portion de circuit AB,
b) l'intensité efficace,
c) le déphasage de la tension par rapport au courant en radian.
d) la valeur instantanée i de l'intensité du courant.
C) Circuit RC Série,
Diagrammes de Fresnel:
Dans le montage précédent on remplace la bobine par le condensateur de capacité C.
Répondre aux mêmes questions qu'en B).
D) Circuit RLC Série, résonance:
1. Répondre aux mêmes questions qu'en B).
2. On veut placer le circuit à la résonance de deux manières différentes:
a) en utilisant un condensateur supplémentaire de capacité réglable
w comment doit-on le brancher?
Devoir 8P3105991/2
© Loverde Christian BLAYE 1999
w quelle doit être la valeur C0 de sa capacité?
b) en faisant varier la fréquence
w calculer la valeur ω0 de la pulsation correspondant à la résonance,
w Représenter le diagramme des variations de I = f(ω). On se limitera aux
valeurs suivantes:
(I efficace ) max
I
ω = 0, ω très grand, ω = ω0, ω1 et ω2 valeurs qui correspondent à I =
= 0
2
2
Exercice 1: Transformation de Thévenin-Norton
1. Trouver le modèle équivalent de Thévenin et l'équivalent de Norton du montage suivant:
A
R2
R1
R3
R4
E
B
On donne: E = 10 V; R1 = 56 kΩ; R2 = 12 kΩ; R3 = 22 kΩ; R4 = 33 kΩ.
2. On place une résistance R = 100 kΩ entre A et B calculer la tension U
AB
et l'intensité du
courant traversant R.
Exercice 2: Calcule d'impédances complexe
1. Déterminer les expressions de l'impédance complexe puis l'impédance des deux dipôles:
R
R
C
C
C
Dipôle 1
Dipôle 2
2. Application numérique: C = 1 µF; R = 1 kΩ; f = 50 Hz
Devoir 8P3105992/2
C