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Observons des oscillations électriques !

Résistance

Objectif : .

Plan :

1 : Deux composants à mieux connaître
2 : Construisons un circuit RLC !
3 : Observons les oscillations électriques présentes dans un tel circuit !

 

 


 

1 : Deux composants à mieux connaître

Une expérience étonnante Questions

- Brancher une DEL aux bornes d'une pile pour repérer sa polarité et pour vérifier quelle fonctionne bien .

- Placer ensuite, quelques minutes, un condensateur aux bornes de la pile : On dit qu'il se charge.

- EN  RESPECTANT TOUJOURS LES POLARITES, relier la DEL aux bornes du condensateur.

- A l'aide de plusieurs schémas décrire ce qui a été observé.

1) Que veut dire la phrase " le condensateur se charge " ?

2) Commente l'observation faite : Quelle explication donner ?

3) Quelle est la donc la particularité de ce composant  qui est le condensateur ?

(photo condensateur)

Un condensateur possède une certaine capacité notée C. Ici :C = 4 700 mF

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Une autre expérience du même genre

Questions
- Réaliser le montage suivant EN   RESPECTANT TOUJOURS LES POLARITES.
Noter que la bobine n'est pas polarisée et qu'il est normal, dans le schéma ci-dessous, que la DEL ne brille pas puisqu'elle est non passante.

rl_del.gif (1876 octets)

- Fermer le circuit et observer.

- Ouvrir le circuit (en débranchant le générateur par exemple !) et observer.

4) Une bobine, appelée aussi inductance et notée L, est-elle un dipôle polarisé ?

5) Expliquer, en représentant le sens du courant, pourquoi la DEL ne brille-t-elle pas ?

3) Quelle est la donc la particularité de ce composant  ?

 

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2 : Construisons un circuit RLC !

Montage

 schema-lc.gif (4903 octets)

Bien noter que :

  • l'interrupteur en position E1 correspond à la charge du condensateur part l'intermédiaire du générateur.

  • l'interrupteur en position E2 correspond à la décharge du condensateur dans la bobine.

photo_rlc.jpg (41440 octets)

Travail à effectuer

Régler la tension délivrée par le générateur à la valeur convenable soit  5 V.

Réaliser le montage du circuit et relier le montage à l'interface CANDIBUS de façon à mesurer la tension uC aux bornes du condensateur.

Charger la configuration correspondante (voir ci-dessous) : Le mode choisi sera "Balayage temporel".

param_balay.gif (8195 octets)

param_synchro.gif (8265 octets)

Questions

1) Vérifier que le paramétrage d'acquisition est correct (dans le cas contraire change-le). Pourquoi choisir le mode "Balayage temporel" ?

2) Que signifie le choix d'une "synchronisation par tension de seuil 4V descendante" ?

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3 : Observons les oscillations électriques présentes dans un tel circuit !

Première expérience C = 5 µF

Acquisition Mesure
Placer l'interrupteur en position 1 (charge)

Lancer l'acquisition et commuter l'interrupteur en position 2 (décharge)

Vous devez obtenir une courbe avec environ deux oscillations. Si c'est le cas sauver, sur REGRESSI.

Une fois REGRESSI ouvert, déterminer la pseudo-période T1 du phénomène.

Pour cela changer le "Curseur standard" en "Réticule". En se plaçant entre deux maxima, lire la durée séparant ces deux points particuliers : Ce sera la valeur de la pseudo-période.

Questions

1) Représenter l'allure de la courbe (ou mieux capturer l'image avec un logiciel de retouche d'image comme Paint Shop Pro). Indiquer la pseudo-période.

2) Noter la valeur de la pseudo-période et comparer-la avec sa valeur théorique : . Discuter des erreurs de mesure.

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Deuxième expérience C = 15 µF

Vous aurez à modifier le paramétrage de l'acquisition pour obtenir à l'écran encore deux oscillations. Modifier la durée et éventuellement le nombre de points.
Noter les valeurs choisies sur votre compte-rendu.
Réaliser une acquisition et mesurer la pseudo-période T2 comme précédemment.
Noter cette valeur.

Troisième expérience

Modifier le montage de façon à obtenir une décharge apériodique en modifiant la résistance du circuit.

Renseignement : Dans une décharge apériodique, il n'y a plus d'oscillation. La tension Uc, aux bornes du condensateur, décroît en restant positive.

Questions

3) Noter l'influence sur l'allure des oscillations de la valeur de la conductance C du condensateur, de la valeur de l'inductance de la bobine et de la valeur de la résistance.

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