Partie C : systèmes électriques. fiche technique

Partie C : systèmes électriques.
fiche technique
DECHARGE D’UN CONDENSATEUR DANS R OU DANS RL .
Objectif : Observer l’évolution dans le temps des grandeurs tension et intensité dans différents cas.
Ce document peut donner lieu à deux TP.
Configuration matérielle :

Générateur de tension réglable fixe.

Boîte de condensateurs 15 F ou deux condensateurs.

Résistance variable ou plusieurs résistances.

Bobine d’auto-inductance réglable.

interrupteur à deux positions.

un multimètre.
Choix des valeurs : elle dépend de la carte utilisée. Attention à la
tension maximum supportée et à la fréquence d’échantillonnage ;
il faut que l’inverse de celle-ci soit petite devant la constante de
temps du montage.
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voie A
On mesure les tensions comme avec un oscillographe
(voie A et voie B) ; Voir schéma. Ne brancher que la voie A.
Configuration logicielle :
Les différents réglages permettent de sélectionner une ou deux voies d’acquisition, d’étalonner les
voies, de choisir le mode d’acquisition : temporel, point par point ou au clavier.
Dans le mode temporel : il faut régler la synchro et le balayage.
Le balayage peut être monocoup ou déclenché. Choisir dans ce cas, monocoup et déclenchement
par seuil dans synchronisation
- Dans « balayage » : nombre de points : maxi ; monocoup ; temps en abscisse ; durée : elle doit
être d’environ 5 .
- Dans « synchronisation » : « seuil » avec les options : voie A ; front montant pour la charge
avec seuil de 0,1 V par exemple.
front descendant pour la décharge avec une valeur du seuil de 4 V par exemple (valeur inférieure à
la fem du générateur.)
Réalisation de l'expérience de décharge:
Pour une charge, décharger le condensateur en 2 puis le charger en 1. Pour une décharge, charger le
condensateur en position 1 puis le basculer en 2,
Dans chaque cas, la courbe s’affiche à l’écran. Dans le cas contraire examiner en priorité le choix
du seuil de synchronisation.
Pour l’exploitation on peut travailler avec le logiciel dédié ou avec un tableur comme REGRESSI
par exemple. Cela permet de faire plusieurs enregistrements avec des paramètre différents : R, C ou
L. Changer de condensateur par exemple et faire une nouvelle acquisition à sauvegarder de la même
façon sur une nouvelle page du même fichier.
Exploitation sous REGRESSI :
Dans REGRESSI on peut utiliser les fenêtres : tableau
et graphe
( en mosaïque verticale
par exemple).
Pour tout problème de syntaxe utiliser l’icône « ? ».
Graphe :

abscisse et ordonnée. Choisir les grandeurs à placer en abscisse et en ordonnée. Décocher
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Peterschmitt
« axes orthonormés »

options ( points ou segments). choisir « points ».
 L’échelle peut être automatique ou manuelle. Choisir « auto » dans un premier temps.
1) Observations qualitatives, rôle des différents paramètres dans l’évolution du système :
Observer l’évolution de la tension en fonction du temps suivant la valeur de la capacité ; pour cela
on peut passer d’une page à l’autre en utilisant le curseur vidéo dans la barre des menus :
.
On peut également grouper les courbes sur le même graphique par « pages grouper » ce qui permet
d’analyser le rôle de C ( ou de R, ou de L ) dans l’évolution de la tension.
2) Exploitation quantitative :
Elle peut se faire de deux façons : a. en traçant les courbes  = f(C) ;  = f(R) ou T2=f(C) ; T2=f(C).
b. en utilisant la modélisation offerte par le logiciel.
a. traitement graphique :
La mesure de la constante de temps peut se faire par une méthode ou l’autre en utilisant le curseur
« réticule » ou « tangente ».
Pour étudier la relation entre  et C, on peut étudier la fonction  = f(C) en portant en abscisse C et
en ordonnée  . La linéarité de la courbe traduit la relation  = RC et la pente doit être comparée à
R.
Pratiquement : on entre la valeur de  en créant une nouvelle grandeur ; sélectionner : « paramètre
expérimental » .
Dans le cas du circuit RL, il faut créer la grandeur T2 car il est judicieux d’étudier la fonction :
T2 = f(C). Sélectionner « grandeur calculée » puis entrer alors les périodes mesurées dans la
rubrique : grandeurs  paramètres.
Pour représenter le graphe de la fonction T2 = f(C) choisir « graphe paramètres » puis
(abscisse
et ordonnée) : C en abscisse et T2 en ordonnée . Les options graphiques sont accessibles par l’icône
.
On peut de la même façon étudier le rôle de la résistance R, ou de L en enregistrant les courbes
relatives à plusieurs valeurs de celles-ci.
b. Modélisation : icône
La modélisation permet de déterminer la constante de temps  puis de la comparer au produit RC.
On peut utiliser un modèle prédéfini ( A exp(-t/) ou entrer l’expression manuellement. Le logiciel
donne les valeurs des paramètres, amplitude et constante de temps avec le taux de confiance.
Pour retourner aux courbes expérimentales, sélectionner l’icône
(Fin de la modélisation) .
Dans l’étude de l’influence des divers paramètres, on arrive à des courbes linéarisables pour
lesquelles on peut, soit faire une modélisation, soit simplement utiliser le curseur « ligne » de la
fenêtre « curseur ».
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