DEV CONT N°1 ( 2 BAC TEC ).pdf

7/21/2019 DEV CONT N°1 ( 2 BAC TEC ).pdf

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PHYSIQUE ( 13 pts )

EXERCICE 1 ( 6 Pts )

La figure ci-contre représente un condensateur1) Que représentent les indications qu’on peut lire sur ce condensateur ?

2)

Ce même condensateur est branché dans le circuit représenté sur l’annexe ( A rendre avec la copie) a- Orienter le circuit suivant la convention récepteurb- Donner la loi des mailles pour ce circuit.c- Etablir l’équation différentielle régissant l’évolution de la tension UC aux bornes du condensateur

d- La solution de l’équation différentielle est UC = E.( 1 – e-t /τ

)

Montrer d’après l’équation différentielle que τ = R.C

Montrer que τ est homogène à un temps en déduire son nom 3) On obtient sur l’écran de l’oscilloscope les deux oscillogrammes de la figure 1 de l’annexe.

a- Compléter les branchement à l’oscilloscope pour visualiser les tensions UC ( t ) et E

respectivement aux bornes du condensateur et aux bornes du générateur.b-

Faire la correspondance entre les courbe ( a ) et ( b ) et les tensions visualisées.c- Déterminer à l’aide de la méthode de la tangente la valeur de τ.

d- Déduire la valeur de la résistance R.4) On refait la même expérience en remplaçant le générateur G par un autre générateur G’ qui

maintient entre ses bornes une tension constante E’ = 5V. Tracer approximative la courbe UC ( t ) sur la figure 1 de l’annexe à rendre avec la copie.

EXERCICE 2 ( 7Pts ) Détermination expérimentale de l'inductance L de la bobine

On réalise le circuit électrique représenté ci-dessous (figure 1) comprenant un GBF, une bobine de résistance r et

d'inductance L et une résistance R = 1,0 104 montés en série.

Le GBF délivre une tension alternative triangulaire symétrique de fréquence N réglable.Un système d'acquisition de données relié à un ordinateur permet d'afficher à l'écran les variations en fonction dutemps de la tension uL(t) aux bornes de la bobine et de l'intensité i(t) du courant qui circule dans le circuit (figure 2).

4700 µF

50V

R

L, r u1

u2

GBF

i

voie 1

voie 2

Figure 1

système



1) Vérifier à l'aide de la figure 2 que la fréquence N du GBF réglée sur 1,0 kHz. 2) Quelle est l'expression de la tension mesurée sur la voie 2 du système d'acquisition ? .

3) a- Exprimer la tension uL aux bornes de la bobine en fonction des caractéristiques de la bobine, de l'intensité i du

courant et de sa dérivéedt

di .

b- déduire une expression simplifiée de uL quand l'intensité dans le circuit est extrémale.

4) En mesurant uL sur la figure 2 quand l'intensité du courant est extrémale, à t = 1,6 ms par exemple,

montrer que r << R.

5) On néglige dans la suite le terme faisant intervenir r dans l'expression de uL .

À partir de la demi-période comprise entre les points C et D de la figure 2, mesurer uL , calculerdt

di

et en déduire

la valeur de L.

ANNEXE

U ( V)

t( ms )

Figure 2

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