Tp d`Electronique - Examens 2008

Tp d’Electronique - Examens 2008
Xavier Dubuc
27 avril 2009
1 Examen Juin 2008.
1.1 Question 1.
Donnez la d´efinition ou parlez bri`evement de :
–Constante de temps d’un circuit RC
Il s’agit d’une constante caract´erisant un circuit RC, on le note τet il est d´efini comme τ=RC
Celui-ci caract´erise la vitesse de (d´e)charge du condensateur pr´esent dans le circuit.
–Jonction p-n
Il s’agit de la jonction s´eparant les 2 parties d’une diode (par exemple) dans lesquelles il y a des
surplus de «trous»dans la partie p et d’´electrons dans la partie n. Dans celle-ci, les ´electrons libres
et les trous de chaque partie vont se neutraliser.
–Circuit redresseur en pont (Pont de Gratz)
Il s’agit d’un type de circuit compos´e de plusieurs capacit´es et diodes ainsi que d’une r´esistance. Ce
circuit est un circuit «redresseur», c’est-`a-dire qu’il permet de produire un courant quasi-continu
avec une source de courant alternative.
–Transistor
Il s’agit d’une fusion de 2 jonctions pn ou np telles que la partie p ou n de l’une correspond avec
celle de l’autre. C’est-`a-dire qu’on a des transistors de type «pnp»et «npn», ils servent `a augmenter
l’intensit´e du courant pr´esent dans le circuit.
1.2 Question 2.
Comment se connecte un oscilloscope dans un circuit ? Quelles grandeurs sont visualis´ees et me-
sur´ees ? Supposons visualiser deux signaux inusoidaux. Explicitez les 2 methodes utilis´ees pour mesurer
leur dephasage.
Il faut le brancher en parall`ele car il mesure des tensions, on peut visualiser et mesurer, la tension
maximale, la tension efficace, la p´eriode des signaux affich´es ainsi que le d´ephasage entre les 2 signaux.
Pour cel`a, il y a 2 m´ethodes, soit affichez les 2 signaux sur la base de temps de l’oscillo et mesurer la
diff´erence entre les 2 courbes sur l’axe des temps. La seconde m´ethode consiste `a visualiser les 2 signaux
l’un en fonction de l’autre via la fonction «Lissajous»et, selon la figure dessin´ee, il y a diff´erentes fa¸cons
de calculer le d´ephasage.
1.3 Question 3.
Dans l’etude d’un circuit RLC serie aliment´e en tension alternative : quelle(s) grandeur(s) a-t-on fait
varier ? Quelle(s) grandeur(s) a t on alors mesur´ee(s) ? Faire un schema sans oublier les appareils de
mesure !
On a fait varier la capacit´e Cdans un premier temps et par la suite la fr´equence fet on a mesur´e
l’intensit´e du courant I.
Quel phenomene physique important a t on mis en evidence ?
La r´esonance.
1

Pourriez vous retrouver les conditions d’apparition du ph´enom`ene a partir de la formule suivante :
|Zcircuit|=qR2+ (ωL −1
ωC )2
et expliquer ?
On aura la r´esonance si Iest maximum, c’est-`a-dire Zest minimum, c’est-`a-dire lorsque
ωL −1
ωC = 0 ⇒ω2=1 LC ⇒ω=1
√LC .
o`u Zest l’imp´edance du circuit, Rla r´esistance du circuit, Cla capacit´e du circuit, Ll’inductance de
la bobine et ωest la fr´equence de la tension alternative.
Quel d´ephasage courant/tension d’alimentation mesurerait-on dans ce cas, celui-ci ´etant th´eoriquement
donn´e par la formule ci-dessous : tan Φ = (( 1
ωC )−ωL)
R.
Aucune id´ee ...
1.4 Question 4.
Dessinez un circuit ´electrique qui permet de v´erifier la fonction logique ”non ou” et donnez sa table
de v´erit´e. Quel ´el´ement utilise-t-on pour visualiser la r´eponse du circuit ?
Cf. cours l`a, c’simple ! On utilise des LED’s (Light Emitting Diodes) de contrˆole. (Allum´e = 1, 0 sinon).
1.5 Question 5.
Quelle valeur (approx - ordre de grandeur) mesurerait on a l’amperemetre du circuit ci contre ?
→Chaud sans le circuit...
2 Examen Aoˆut 2008.
2.1 Question 1.
On alimente un circuit en tension sinuso¨ıdale, donnez la forme math. de la variation
U(t) : U(t) = U0sin (ωt)
Est-ce qu’on branche un oscilloscope en parall`ele ou en s´erie dans un circuit ?
Un oscilloscope mesure des tensions, on doit donc le brancher en parall`ele.
Quelle(s) grandeur(s) physique(s) un oscilloscope permet il de mesurer ?
P´eriode(T), tension maximale(Umax), tension efficace(Ueff ) et d´ephasage(Φ).
Si on observe au canal 1 : SCHEMA, quelles sont les valeurs de Umax,Uef f et de la
fr´equence du signal ? Sans sch´ema c’est chaud :)...
Donnez le rˆole d’une diode en ´electronique ? (entourer sur le schema)
Elles servent `a redresser un circuit, c’est-`a-dire faire d’un circuit aliment´e en tension alternative un
circuit `a tension quasi-constante.
Dessiner l’allure du courant dans le circuit.
Faire un sch´ema de la constitution d’une diode `a jonction(qui explique l’allure du
courant). →sch´ema d’une n—p ou p—n + explications je supose.
2

2.2 Question 2.
Dessiner un circuit ´electrique qui permet de v´erifier la fonction logique ”non ou” et
donnez la table de v´erit´e. Quel ´el´ement utilise-t-on pour le v´erifier dans le circuit ?
Cf. cours l`a, c’simple ! On utilise des LED’s (Light Emitting Diodes) de contrˆole. (Allum´e = 1, 0 sinon).
2.3 Question 3.
Donnez la relation math´ematique qui caract´erise la charge et d´echarge d’un condensateur
a travers une r´esistance en fonction du temps. D´efinir constante de temps et temps de
demi-vie.
Q(t) = Q0(1 −et/τ ) pour la charge, Q(t) = Q0e−t/τ pour la d´echarge.
Il s’agit d’une constante caract´erisant un circuit RC, on le note τet il est d´efini comme τ=RC
Celui-ci caract´erise la vitesse de (d´e)charge du condensateur pr´esent dans le circuit.
Le temps de demi-vie T1/2est d´efini comme T1/2=τln 2 et qui correspond au temps tauquel la
courbe de d´echarge du condensateur intersecte la courbe de charge.
2.4 Question 4.
Dans l’etude d’un circuit RLC serie aliment´e en tension alternative : quelle(s) grandeur(s) a-t-on fait
varier ? Quelle(s) grandeur(s) a t on alors mesur´ee(s) ? Faire un schema sans oublier les appareils de
mesure !
On a fait varier la capacit´e Cdans un premier temps et par la suite la fr´equence fet on a mesur´e
l’intensit´e du courant I.
Quel phenomene physique important a t on mis en evidence ?
La r´esonance.
Pourriez vous retrouver les conditions d’apparition du ph´enom`ene a partir de la formule suivante :
|Zcircuit|=qR2+ (ωL −1
ωC )2
et expliquer ?
On aura la r´esonance si Iest maximum, c’est-`a-dire Zest minimum, c’est-`a-dire lorsque
ωL −1
ωC = 0 ⇒ω2=1 LC ⇒ω=1
√LC .
o`u Zest l’imp´edance du circuit, Rla r´esistance du circuit, Cla capacit´e du circuit, Ll’inductance de
la bobine et ωest la fr´equence de la tension alternative.
Quel d´ephasage courant/tension d’alimentation mesurerait-on dans ce cas, celui-ci ´etant th´eoriquement
donn´e par la formule ci-dessous : tan Φ = (( 1
ωC )−ωL)
R.
Aucune id´ee ...
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