TP-COURS

Oscillations électriques libres

amorties d’un circuit RLC

Un condensateur chargé est un réservoir d’énergie électrostatique EC, une bobine traversée par un courant emmagasine de l’énergie magnétique EL.

Qu’arrive-t-il si nous réunissons ces deux éléments ? NB : La bobine ayant en générale une résistance r, le circuit obtenu est désigné par le terme RLC où R représente la résistance de tout le circuit.

I/ Etude expérimentale d’un circuit oscillant Montage

On considère le montage électrique ci-contre Lorsque l’interrupteur est en position 1, ce circuit permet de ………………………………………………………………………………

Remarque :……………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….

Lorsque l’interrupteur est en position 2, ce circuit permet de……………………………………………………………………………..

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La solution de ce problème est de réaliser le montage électrique ci-dessous

Observation et interprétation

Suivant la valeur de R = R0 + r on observe les régimes d’oscillations suivants

Une faible résistance R1 Une grande résistance R2> R1 Soit R3 tel que ………………………….

Régime :…………………………………….

Interprétation ……………………………………………………… …………………………………………………….. …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… ……………………………………………………

Régime : …………………………………………

Interprétation ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… ……………………………………………………………. …………………………………………………………… …………………………………………………………….

Régime : …………………………………….. Interprétation ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. ………………………………………………………… ………………………………………………………. ……………………………………………………….. …………………………………………………………

Lorsqu’on a un oscilloscope à mémoire on peut utiliser le montage ci-dessus et visualiser la tension UC aux bornes du condensateur, mais si on a pas ce type d’oscilloscope mais juste on a un oscilloscope analogique Qu’est ce qu’il faut faire ?

La courbe

de UC

visualisée

sur l’écrant

de l’oscillo

Conclusion

La décharge d’un condensateur dans une bobine est une décharge oscillante.

Le condensateur de décharge pendant le premier quart de pseudo-période T. Il se charge ensuite mais

négativement pendant le deuxième quart de pseudo-période T.Il se ………………..ensuite pendant le troisième quart

puis il ………………………………………..pendant le ………………………………………….

Etude énergétique

Le condensateur emmagasine une énergie de nature ………………………. et la ………………………………….emmagasine

une énergie de nature ………………………….. donc le circuit qui regroupe les deux peut emmagasinée une énergie

………………………………………………………notée E

Soit

On donne ci-dessous la courbe de l’énergie

1) Identifier en le justifiant les courbes 1, 2 et 3 ……………………………………………………………………………………

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2) Justifier la diminution de l’énergie

totale E de l’oscillateur électrique ……………………………………………………………..…………………

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II/ Etude théorique 1) Etablire l’équation différentielle qui régit l’évolution de uC (t )

2) Montrer que l’énergie totale du circuit ne se conserve pas

3) Déterminer l’énergie dissipée par effet joule dans le circuit

entre deux instants ti et tf

E = …………………………………………………………………….