Comportement temporel d’un circuit électrique Chapitre 2 Comportement temporel d’un circuit électrique

Objectifs Comprendre l’effet d’un condensateur sur l’établissement et l’abaissement de la tension. Comprendre l’effet d’une bobine sur l’établissement et l’abaissement du courant.

I. Circuit RC 1.1. Le condensateur Définition: Un condensateur est constitué de deux armatures conductrices en regard (plaques ou films métalliques) séparés par un isolant (air, papier, céramique…) appelé diélectrique. A B Symbole : Capacité C en Farad (F) C

Les composants réels

Réaliser le montage suivant 1.2. Montage RC Réaliser le montage suivant 1 2 + - K A B E 1) Réaliser la charge du condensateur en basculant l’interrupteur K en position 1 2) Observer la décharge du condensateur en basculant l’interrupteur K en position 2

YA YB R E C Réaliser le montage suivant: R=10kΩ, C=1nF R=10kΩ, C=1nF (τ = 10μs), GBG créneaux [0, 5V], T=1ms  f=1000Hz YA YB R E C R=10kΩ, C=1nF 1) Brancher les bornes YA et YB sur la carte d’acquisition de synchronie 2) Lancer l’acquisition et basculer K en position fermée et observer les courbes… 3) Lancer l’acquisition et basculer K en position ouvert et observer les courbes…

Bilan: Charge du condensateur Décharge du condensateur

Bilan:

Inductance L en Henry (H) II. Circuit RL 2.1. La bobine Définition: Un une bobine est un enroulement cylindrique de fil conducteur recouvert d’un vernis isolant. Elle possède généralement une résistance interne.   A B L Symbole : Inductance L en Henry (H)

Les composants réels

Réaliser le montage suivant: 2.2. Effet d’une bobine Matériel : Bobine + noyau de fer doux. Boite de résistance (à décade) (réglée sur la valeur de la résistance interne de la bobine). Deux lampes identiques (12 V 100mA). Interrupteur. Générateur de courant continu réglable (générateur jaune). RLC mètre. Régler R de sorte que R=r. Réaliser le montage suivant: 1) Fermer l’interrupteur K et observer. La Lampe L1 brille dès la fermeture de K. La lampe L2 s’illumine progressivement et met plus de temps à briller de façon identique à L1.

Conclusions: L’établissement du courant dans la branche qui comporte la bobine est progressif : c’est un phénomène transitoire. Une bobine s’oppose aux variations du courant qui la traverse

2.3. Montage RL Réaliser le montage suivant: UAB = R.I donc observer UAB ↔ observer I(t) 1) Lancer l’acquisition de synchronie. 2) Fermer l’interrupteur K et observer la courbe UAB(t)

Le courant met un certain temps à s’établir en présence d’une bobine!! Bilan: Le courant met un certain temps à s’établir en présence d’une bobine!!

1 2 YA A L,r uc E C R’ B III. Circuit RLC 3.1. Montage Réaliser le montage suivant: 1 2 C L,r R’ E uc YA A B 1) Lancer l’acquisition de synchronie. 2) Fermer l’interrupteur K et observer la courbe UAB(t)

Bilan: T t (s) u (V) La décharge d’un condensateur initialement chargé dans une bobine d’un circuit RLC série peut provoquer l’apparition d’oscillations libres.