OSCILLATIONS ELECTRIQUES LIBRES D`UN CIRCUIT RLC

OSCILLATIONS ELECTRIQUES LIBRES D'UN CIRCUIT RLC
MONTAGE
 Réaliser le montage ci-dessous comportant un générateur de fem E constante, un interrupteur à bascule, une boîte de
condensateurs, une boîte de résistances et une bobine d'inductance réglable.
 Fixer les valeurs suivantes : R = 0  ; L = 0,8 H ; C = 0,5 F.
 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
1. 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 Rc = 2 (L/C)1/2.
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 = 1F. Soit T2 la valeur de la pseudo-période.
 Fixer L = 0,4 H et C = 1F; 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. Calculer le rapport T2/T1 ainsi que T3 /T4 ; on donne   1,4. Comment varie la pseudo-période avec la valeur de
C ?
2. Calculer les rapports T1/T4 et T2/T3; Comment varie la pseudo-période avec l'inductance L ?
3. Déduire de ce qui précède que la pseudo-période peut s'écrire T = kA. Préciser l'expression de A. Vérifier que k =
2.
4. 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.
 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
pour qu'il se décharge dans la bobine et la
résistance : l'acquisition se fait automatiquement.