TP oscillation dans un dip le RLC -...

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TP de Physique Oscillation dans un dipôle RLC But du TP : - Réaliser un montage électrique à partir du schéma d’un circuit - Réaliser les branchements pour visualiser la tension aux bornes d’un circuit - Visualiser et déterminer les caractéristiques d’une tension - Etudier l’influence de R, L et C sur le phénomène Montage utilisé : Réaliser le circuit correspondant au circuit suivant : (R est la résistance totale du circuit : R= r + r’ avec r résistance du conducteur ohmique et r’ résistance de la bobine). Etude de la décharge du condensateur dans le dipôle RL Régler la tension délivrée par le générateur de tension continue réglable à E=5V. Observer la courbe représentant U c en fonction du temps pour différentes valeurs de R (commencer par r = 1Ω et L = 1H), le condensateur étant initialement chargé à t = 0. (Essayer les paramètres suivant pour l’acquisition : durée 1,25 s ; 501 points mesurés). Pour ce faire, après avoir fait le montage demandé et relié l’interface au pc sans oublier de l’allumer, démarrer Orphy. Cliquer sur mesure direct. Régler le capteur sur Voltmètre +/- 10 V (Tension) et l’entrée sur EAD0 différentielle.

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TP de Physique

Oscillation dans un dipôle RLC

But du TP :

- Réaliser un montage électrique à partir du schéma d’un circuit

- Réaliser les branchements pour visualiser la tension aux bornes d’un circuit

- Visualiser et déterminer les caractéristiques d’une tension

- Etudier l’influence de R, L et C sur le phénomène

Montage utilisé :

Réaliser le circuit correspondant au circuit suivant :

(R est la résistance totale du circuit : R= r + r’ avec r résistance du conducteur ohmique et r’ résistance de la bobine).

Etude de la décharge du condensateur dans le dipôle RL

Régler la tension délivrée par le générateur de tension continue réglable à E=5V.

Observer la courbe représentant Uc en fonction du temps pour différentes valeurs de R (commencer par r = 1Ω et

L = 1H), le condensateur étant initialement chargé à t = 0. (Essayer les paramètres suivant pour l’acquisition : durée

1,25 s ; 501 points mesurés).

Pour ce faire, après avoir fait le montage demandé et

relié l’interface au pc sans oublier de l’allumer,

démarrer Orphy. Cliquer sur mesure direct.

Régler le capteur sur Voltmètre +/- 10 V (Tension) et

l’entrée sur EAD0 différentielle.

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S’assurer du bon fonctionnement du montage grâce à

l’affichage de la tension en bas à droite puis cliquer sur

temporel.

Ensuite, choisir le nom, le symbole, les valeurs et la formule de la variable d’entrée.

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Régler la durée de l’acquisition le nombre de points et la période d’échantillonnage.

Une fois les réglages terminés, faire l’acquisition (utiliser le bouton lecture représenté par un triangle rouge et

appuyer sur l’interrupteur à peu près en même temps).

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Transférer ce fichier sous Régressi pour l’exploitation.

Si la décharge ne commence pas exactement à t=0 il faut faire un changement d’abscisse.

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Valider en cliquant sur change origine de t.

Allez dans grandeurs, puis dans l’onglet variable. Effacer toutes les lignes où les valeurs de t sont négatives.

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On obtient la courbe suivante.

En quoi la courbe obtenue diffère-t-elle de la décharge d’un condensateur à travers une

résistance ? Quel est le dipôle responsable de cette modification ?

La décharge est oscillante, pseudo périodique et amortie. Le dipôle responsable de cette modification est la bobine.

Pourquoi parle-t-on de pseudo période et non de période ?

On parle de pseudo période car Uc n’est pas périodique.

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On fait d’autre acquisition en changeant la valeur de r et on mesure la pseudo période T. On se sert de l’outil

réticule pour avoir les coordonnées des points de manière précises. (cette acquisition a été faite avec r = 10Ω)

On se sert de la barre d’espace pour afficher les coordonnées des points désirés.

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Voici l’acquisition pour r = 100Ω

On trouve :

- pour r = 1Ω : T = 0,17s

- pour r = 10Ω : T = 0,18s

- pour r = 100Ω : il n’y a pas de période

Que devient la courbe lorsque r devient grand ? La valeur de r a-t-elle une influence sur la

pseudo période ?

Si r n’est pas trop grande le régime est pseudo périodique et la pseudo période T est indépendante de r.

Si r est élevé le régime est apériodique.

On recommence en faisant varier l’inductance de la bobine.

On trouve :

- pour L = 1,0 H : T = 0,17s

- pour L = 0,7 H : T = 0,15s

- pour L = 0,4 H : T = 0,14s

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On ouvre une nouvelle fenêtre dans Régressi afin d’afficher la courbe T² en fonction de L.

On choisit le symbole et l’unité des entrées.

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On ajoute la variable T².

On rentre manuellement les valeurs trouvées précédemment (on prendra les valeurs exactes).

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On affiche T² en fonction de L en utilisant le bouton coordonnées en haut à gauche (symbolisé par deux axes x et y).

Il faut à présent modéliser la courbe.

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On choisit une modélisation linéaire

On a maintenant notre droite ainsi que son coefficient directeur et son équation dans le volet modélisation à

gauche.