iii.1 : oscillateurs libres...
TRANSCRIPT
-
04/09/2019
III – Signal et rayonnement
III.1 : Oscillateurs libres amortis
Chapitre III.1.1 : Bobine inductive
-
-1-
Problématiques
1ère année : Introduction du condensateur
• Régime transitoire : réponse à un échelon de tension et régime libre
• Bilan énergétique 2ème année : Introduction de la bobine
• Régime transitoire : réponse à un échelon de tension et régime libre
• Bilan énergétique
-
-2-
A quoi sert une bobine ?
A produire de l’électricité : conversion électromécanique
-
-3-
Comment ça marche ?
-
-4-
Mais aussi…
-
-5-
A changer une valeur de tension
-
-6-
Plan du cours
1 – Dipôles linéaires
• Rappel : Générateur/Conducteur ohmique/Condensateur
• Nouveauté : Bobine
2 – Circuit RL
• Etablissement du courant
• Régime libre de relaxation
-
-7-
1. Dipôles linéaires
• Conventions d’orientation
o Récepteur ? o Générateur ? o Comment choisir ?
-
-8-
1.1. Dipôles actifs
• = Générateur
• Allure caractéristique
• Deux modèles équivalents :
o Thévenin o Norton o Corrélation o Comment choisir lequel utiliser ?
-
-9-
1.2. Dipôles passifs
Doc 1 – Dipôles passifs utilisés classiquement au laboratoire
Conducteur ohmique
Condensateur
Bobine
• Modélisation d’un conducteur ohmique :
o Modèle : ▪ Caractéristique i = f(u) ▪ Relation entre i et u ▪ Ordres de grandeur de R
o Conséquence énergétique
-
-10-
• Modélisation d’un condensateur :
o Modèle : ▪ Relation entre i et u ▪ Ordre de grandeur de C
o Conséquences :
▪ Dipôle équivalent en régime stationnaire ▪ Aspects énergétiques :
• Énergie emmagasinée
• Continuité ▪ Lois d’association
-
-11-
• Modélisation d’une bobine :
Doc 2 – Résultat expérimental concernant les bobines
o Elaboration du modèle : ▪ Analyse expérience ▪ Relation entre i et u pour une bobine idéale ▪ Ordre de grandeur de L
-
-12-
o Conséquences : ▪ Dipôle équivalent en régime stationnaire ▪ Aspects énergétiques :
• Énergie emmagasinée
• Continuité ▪ Lois d’association
o Confrontation modèle-expérience : ▪ Différence entre bobine idéale et bobine réelle ▪ Origine de la résistance interne
-
-13-
2. Régime transitoire
2.1. Etablissement du courant
• Circuit étudié :
o R et L en série o Alimentation : générateur continu de tension
• Equation différentielle vérifiée par i(t) :
o Loi des mailles o Forme des solutions o Conditions initiales
• Tracés : i(t), uL(t), continuité ?
-
-14-
• Durée caractéristique : o Expression o Intérêt ? o Evaluation graphique ?
▪ Tangente à l’origine
▪ t = ▪ Temps de montée (oscilloscope numérique)
o Influence de L ou R sur le tracé
• Bilan énergétique o Méthode o Discussion des termes en présence
-
-15-
Doc 3 – Tracés des courbes i = f(t) dans plusieurs situations d’établissement de courant
E = ??
R = 10 Ω
L = ??
R = 10 Ω
Deux valeurs différentes de L
-
-16-
2.2. Régime libre de relaxation
• Circuit étudié : o Ouverture d’un interrupteur dans le circuit précédent
• Equation différentielle : o Loi des mailles o Forme des solutions o Conditions initiales
• Tracés : o i(t) o uL(t)
• Bilan énergétique
-
-17-
2.3. Du cours aux TP
• Circuit à élaborer : o Visualiser successivement établissement et relaxation o Comment brancher l’oscilloscope ? o Pourquoi mettre le générateur sur voie 1 ? o Comment choisir la résistance ?
• Réglage du générateur : o Quel type de signal ? o Quelle fréquence ?
• Confrontation théorie/expérience : o Allure du signal pour des fréquences trop élevées ou
faibles ? o Points de convergence / différence ?
-
-18-