On réalise un circuit électrique comprenant, montée en
série, un condensateur de capacité
C= 10 mF,
une bobine d'inductance L, de résistance r, un interrupteur qu'on peut placer
en position 1 ou 2, un générateur parfait de force électromotrice E. On
visualise les variations de la tension aux bornes du condensateur sur une carte
d'acquisition.
Schéma 1:
a)Comment faut-il manipuler l'interrupteur pour obtenir la
courbe ci dessous
b)Quelle est la valeur de la force électromotrice?
c)Comment appelle t-on ce type de régime?
d)Déterminer la valeur de la pseudo-période T
a)Quelle est la différence entre une période propre To et
une pseudo période T?
b)On prendra T»To.
En déduire la valeur de l'inductance L de la bobine.
c)Démontrer
que l'expression littérale de la période propre correspond à une durée en
seconde.
a)Déterminer l'équation différentielle en 'uc' puis en
'q'(charge du condensateur), lorsque l'interrupteur est basculé en position
2(le condensateur étant initialement chargé).
b)Quel astuce permettrait de supprimer le terme
d'amortissement? Dessiner le schéma correspondant et réécrire l'équation
différentielle en uc.
c)A t=0 on a alors Uc=E=Um et i=0A. La solution de cette
équation est:
Démontrer que uc(t) est bien solution de l'équation
différentielle du b).
d)Donner l'expression de l'intensité du courant dans le
circuit i(t).
On reprends le schéma 1, les autres paramètres du circuit restant constants, (on observe toujours des oscillations), dessiner l'allure de la courbe uc(t) si:
a)On augmente la résistance dans le circuit en ajoutant une résistance R.
b)On diminue l'inductance.
c)On augmente la capacité C
a)déterminer l'énergie totale dans le circuit à t1=0s, à t2=0.016s
b)en déduire l'énergie emmagasinée par le condensateur et la bobine à ses instants.
c)Quelle est l'énergie perdue par le circuit pendant la durée Dt=t2-t1?
d)Quel dipôle est responsable de la perte d'énergie? Comment se nomme ce phénomène?