OSCILLATIONS ELECTRIQUES LIBRES D'UN CIRCUIT RLC MONTAGE L'interrupteur permettant la charge du condensateur, régler, à l'aide du générateur de tension continue et d'un voltmètre, la tension aux bornes du condensateur à 2,0 V. Représenter les branchements à réaliser pour observer sur la voie A, la tension aux bornes du condensateur. Faire ces branchements. Paramétrer l'acquisition: synchronisation seuil descendant 1,9 V - balayage temporel durée 20 ms, environ 500 points. Charger le condensateur puis basculer l'interrupteur Réaliser le montage ci-dessous comportant un générateur de fem E constante, un interrupteur à bascule, une boîte de pour qu'il se décharge condensateurs, une boîte de résistances et une bobine d'inductance réglable. dans la bobine et la Fixer les valeurs suivantes : R = 0 ; L = 0,8 H ; C =résistance 0,5 F. : l'acquisition se fait automatiquement. Paramétrer l'acquisition : synchronisation voie A seuil descendant 1,9 V - balayage temporel durée 20 ms, environ 500 points. Charger le condensateur puis basculer l'interrupteur pour qu'il se décharge dans la bobine et la résistance : l'acquisition se fait automatiquement. Sauver sous Regressi en indiquant les valeurs de R, L et C. Que peut-on dire de la tension aux bornes du condensateur ? Que vaut la période du phénomène ? Soit T1 cette valeur. INFLUENCE DE LA RESISTANCE Faire des acquisitions en fixant la résistance variable à 100, 300 puis 500 ; enregistrer chaque fois sur une nouvelle page. Que pensez-vous des courbes obtenues ? Le régime est qualifié de pseudo-périodique ; justifier ce qualificatif. 2. Faire la même chose avec R = 1000, 2000 puis 2500 . Le régime est appelé apériodique; pourquoi ? 3. Questions a. Quelle est la cause de l'amortissement des oscillations ? b. Pourquoi, pour R = 0, observe-t-on un amortissement des oscillations ? c. Entre le régime pseudo-périodique et le régime apériodique existe le régime critique. Déterminer la valeur de R correspondant au régime critique ; comparer à la valeur théorique R c = 2 (L/C)1/2. 1. PSEUDO-PERIODE DU CIRCUIT. Fixer R =0 . Pour chaque cas suivant, faire une acquistion et enregistrer sur une nouvelle page. Fixer L = 0,8 H et C = 1F. Soit T2 la valeur de la pseudo-période. Fixer L = 0,4 H et C = 1F; soit T3 la valeur de la pseudo-période. Fixer L = 0,4 H et C = 0,5 F; soit T4 la valeur de la pseudo-période. 1. 2. 3. 4. Calculer le rapport T2/T1 ainsi que T3 /T4 ; on donne 1,4. Comment varie la pseudo-période avec la valeur de C? Calculer les rapports T1/T4 et T2/T3; Comment varie la pseudo-période avec l'inductance L ? Déduire de ce qui précède que la pseudo-période peut s'écrire T = kA. Préciser l'expression de A. Vérifier que k = 2. Quelles courbes serait-il pertinent de tracer pour vérifier la formule de T ? ETUDE ENERGETIQUE On garde le même schéma mais on fait aussi une acquisition sur la voie B ; celle de la tension aux bornes de la résistance R. Faire une acquisition avec R = 100 , L = 0,8 H et C = 0,5 F. Enregistrer dans un nouveau fichier. Faire calculer i, Econd, Ebob et E = Econd + Ebob. Visualiser sur le même graphique Econd, Ebob et E ; commenter.