Exercice 3 - Académie de Créteil

Académie de Créteil http://www.ac-creteil.fr/physique
Evolution des systèmes électriques.
Version adaptée
On étudie le circuit électrique suivant alimenté par une pile:
R1
R2
+
-
C
AF
V
D
E
R R0
On donne : C=2 F; R=250 ; R0=1k ; R1=500 et R2=75
A l’instant t=0 on ferme l’interrupteur. Dans la suite de l’exercice on s’intéresse à l’évolution
du circuit juste après l’instant t=0.
1. Nommer le régime dans lequel se trouve le circuit.
2. Indiquer le sens du courant dans le circuit et représenter les flèches tensions aux
bornes de chaque résistance et du condensateur en convention récepteur.
3. Noter la nature des charges portées par les armatures du condensateur.
4. Indiquer les branchements d’un multimètre pour mesurer la tension aux bornes du
générateur. Indiquer les branchements d’un multimètre pour mesurer l’intensité du
courant traversant R1.
5. On appelle i0 le courant traversant R0, i1 celui traversant R1 et i2 pour R2. Ecrire la
relation entre i0, i1 et i2.
6. Donner la loi d’additivité des tensions entre les bornes D et F.
7. Calculer la résistance équivalente à l’association des 4 résistances du montage.
8. Après un temps long devant le temps caractéristique de réponse du circuit que vous
calculerez, le circuit atteint un second régime. Nommer ce régime.
Réponses
1. Régime transitoire
2. ;3. ;4.
R1
R2
C
AF
Uc
D
E
R R0
i0
URUR0 UR12
+
+
+
-
-
-
A
i2
i1
Voltmètre
U
5.
210 iii 
6.
120RRR UUUU 
avec
21 RR UU 
7.
0
11
21 RR
RR RR
RDF 
;
 1315
DF
R
8.
RC
;
ms,62
; Régime permanent

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Version initiale
On étudie le circuit électrique suivant :
R0
R
RR0
+
-
C
C’
C’’
AB
V
D
E
On donne : C’=2F et C’’=1F ; R0=1k et R=500
1. Indiquer le sens du courant dans le circuit et représenter les tensions aux bornes de
chaque résistance et condensateur.
2. Noter les charges des armatures du condensateur C.
3. Calculer Ce pour que la capacité du condensateur équivalent aux 3 condensateurs du
circuit soit Ce = 1,7 F.
4. Indiquer les branchements d’un multimètre pour mesurer la tension aux bornes du
générateur puis de C’. Indiquer les branchements d’un multimètre pour mesurer le
courant traversant R puis le courant traversant C’’.
5. On appelle i le courant traversant C, i1 celui traversant C’ et i2 pour C’’. Ecrire la
relation entre i, i1 et i2.
6. Enoncer la loi des mailles.
7. Calculer la résistance équivalente à l’association des 4 résistances du montage.
8. On visualise sur un oscilloscope successivement et sans changer aucun réglage la
tension aux bornes AB (mesure 1) puis la tension aux bornes AE (mesure 2). Donner
la valeur moyenne, la fréquence et l’amplitude de la partie alternative de la tension aux
bornes de AB.
Adaptations :
Question 1. de la version initiale : adaptation de vocabulaire
Question 1. de la version finale : tester une compétence exigible
Question 3 . de la version initiale : hors du programme de Physique
Question 6 . de la version initiale : adaptation de vocabulaire
Question 8 . de la version initiale : tester une compétence exigible