Série+d'exercices+N°5+-+Sciences+physiques+DIPOLE+RL+-+Bac+Sciences+exp+(2011-2012)+Mr+TLILI+TOUHAMI...

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EXERCICE N1 :

On raliser le circuit lectrique ci-contre qui comporte :

-un gnrateur dlivrant une tension constante E.

-une bobine dinductance L = 0,4 H et de rsistance r .

-un rsistor de rsistance R.

A instant t = 0, on ferme linterrupteur et on procde

lacquisition on obtient les courbes de la figure (fig1)

1) Identifier les courbes a et b.

Justifier la rponse et expliquer qualitativement lallure de la

courbe b.

2) Etablir lquation diffrentielle vrifie par la tension uBM

aux bornes du rsistor.

3) En appliquant la loi des mailles donner les

expressions de lintensit de courant I0 et de la

tension U0 au bornes du rsistor lorsque le rgime

permanent stablit.

4) En exploitant les courbes :

Dterminer : E ; U0 et la constante du temps du

diple RL.

5) Dterminer R et r.

EXERCICE N2:

Soit le circuit schmatis ci-dessous (figure-1-), renfermant un

gnrateur de tension idale de force lectromotrice E=6V, une

bobine d'inductance L et de rsistance interne r, un conducteur

ohmique de rsistance R = 15 et un interrupteur K

A une date t = 0, on ferme l'interrupteur K. Soit i l'intensit de

courant traversant le circuit une date t.

1) On veut visualiser sur un oscilloscope mmoire la tension

aux bornes du rsistor. Faire un schma indiquant cette

connexion.

2) L'enregistrement de lvolution de cette tension obtenue sur

Loscilloscope est schmatis par l'oscillogramme figure-2-.

a) Etablir l'quation diffrentielle laquelle obit la tension uAM.

L. Echebbi FERIANA

A.S: 2011/2012

SRIE N : 05

Diple RL

PROF : TLILI-TOUHAMI Niveau :BAC Sc

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b) Vrifier que la solution de cette quation est de la forme: uAM (t) = R.I0 (1 ) en

donnant les expressions de Io et de en fonction des caractristiques du circuit.

c) Que reprsentent les constantes Io et .

d) A partir de l'oscillogramme de la (figure-2-) Dterminer, les valeurs de I0 et .

e) Dduire la valeur de la rsistance r et de linductance L de la bobine.

3) L'enregistrement de la tension aux bornes de la bobine est reprsent par l'oscillogramme

de la (figure-3) Retrouver, partir de cet oscillogramme les valeurs de r et L.

EXERCICE N3 :

On considre le circuit lectrique reprsent su la figure 1,

comportant un gnrateur de tension continue, une bobine

de rsistance r et d'inductance L et une rsistance R = 100

1) la date t = 0, on enregistre lvolution des tensions

visualises sur les voies YA et YB lors de la fermeture de

linterrupteur (Figure 1).

a) Identifier ces deux courbes (1) et (2) en justifiant.

b) Calculer lintensit IP lorsque le rgime permanant est

tablit.

2) En utilisant les oscillogrammes de la figure 2 :

a) Donner la valeur de la tension de la bobine en rgime permanant.

b) Dduire la valeur de la rsistance r de cette

bobine.

c) Dterminer la valeur de dt

di linstant t=0.

d) Calculer linductance L de la bobine.

3) a) Etablir lquation diffrentielle satisfaite par

lintensit i(t).

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b) La solution de lquation diffrentielle est de la forme : BAeti t .)(

i. Donner les expressions de i(t) et de ubobine= ub(t) en fonction de R,L,r et de la tension E

dlivre par le gnrateur.

ii. Calculer puis retrouver graphiquement la valeur de la constante de temps du circuit.

iii. Donner lallure de la courbe que lon obtiendrait sur la voie YA si on remplace la bobine

par une autre dinductance deux fois plus faible.

EXERCICE N4 :

On ralise le circuit lectrique reprsent par la figure 1 comportant, en srie, un gnrateur

de tension idale de f.e.m E, une bobine dinductance L rglable et de rsistance r=8 , un

interrupteur K et un rsistor de rsistance R0.

A la date t=0 on ferme linterrupteur K et laide dun

oscilloscope, on visualise la tension uB aux bornes de la

bobine, on obtient les chronogrammes 1 et 2 (figure 2)

correspondant respectivement deux valeurs L1 et L2 de

L.

1) Recopier le schma de la figure 1 et le complter en

indiquant les branchements loscilloscope.

2) A laide de la loi des mailles, montrer que la tension

aux bornes de la bobine uB(t=0) la date t=0 est gale

E. Dduire graphiquement la valeur de E.

3)

a) Comparer les constantes de temps 1 et 2 correspondant respectivement L1 et L2.

b) Comparer alors L1 et L2.

c) Sachant que L1=0,2 H, dduire, partir

du chronogramme, la valeur de L2.

4)

a) Etablir, en fonction de r, R0 et E ;

lexpression de la tension aux bornes de

la bobine lorsque le rgime permanent

stablit.

b) En utilisant le graphe, dterminer R0,

5)

a) Etablir lquation diffrentielle rgissant

lvolution au cours du temps, de la

tension uB(t) aux bornes de la bobine dinductance L1 et montrer quelle scrit sous la

forme 1L

rEu

dt

du BB

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b) La solution de cette quation diffrentielle est BAetut

B

1)(

Que reprsentent les constantes A et B ?

EXERCICE N5:

On ralise le montage suivant avec la bobine prcdente

dinductance l= 0,5 H et le rsistor de rsistance Ro monts en

srie avec une gnrateur idal de f.e.m E.

Un dispositif non reprsent reli un ordinateur permet de

tracer la courbe suivante donnant les variations de logarithme

nprien de la tension de la bobine en fonction du temps ;

Ln(uL).

1) sachant que lintensit du courant varie selon la loi :

i(t)= E(1-e(-t/))/Ro.

a) Dduire lexpression de uL en fonction du temps.

b) Dterminer graphiquement lquation de Ln(uL) en fonction du temps (t est en ms).

c) Dduire lexpression de la tension uL(t).

2) Calculer alors :

a) La f.e.m E du gnrateur.

b) La rsistance Ro.

EXERCICE N6 :

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BON COURAGE

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