Classe de TS Année 2007-2008 PHYSIQUE Examen de TP d ...

Classe de TS4 Année 2007-2008 PHYSIQUE
Examen de TP d'électricité Corrigé de la partie théorique
Exercice n°1 :
1. D'après la loi des mailles on a uc - uL = 0 (1) . D'après
l'orientation de i par rapport à l'armature positive du condensateur on a i
= -dq/dt et d'après l'orientation de uc on a uc=q/C.
Comme aux bornes de la bobine la convention récepteur est respectée on a :
uL = L di/dt = -Ld²q/dt² l'égalité (1) devient donc : q/C + L. d²q/dt² = 0
ou encore q + LC . d²q/dt² = 0 2. Ici, on ne demande pas de déterminer l'expression de T0 , on ne replace
donc pas l'expression de q(t) dans l'équation diffentielle précédente.
Pour déterminer A et ( il suffit d'utiliser les conditions initiales. On a q(t) = Acos (2(t/TO +() et i(t) =-dq/dt = A2(/TO . sin (2(t/TO +() à t=0 puisque le condensateur est chargé sous une tension E, q(0) = CE
On a donc q(0) = CE= Acos( (2)
On sait que i(0) = 0 donc on a i(0) = 0= A2(/TO . sin (. D'après
cette égalité ( est égale à 0 ou (.
Quand on considère l'égalité (2) on se rend compte que puisque CE et A sont
des grandeurs positives, cos( l'est forcément. On en déduit (=0 et donc à
nouveau avec l'égalité (2) on a A=CE.
D'où l'expression finale de q(t) : q(t) = CEcos2(t/TO . Exercice n°2 :
1.
[pic] Exercice n°3 :
En voie B, d'après l'orientation choisie, on visualise uR = -R.i . La
tension uLest donnée par uL = Ldi/dt car la convention récepteur est
respectée. On peut alors écrire en combinant les deux expressions :
uL = -L/R . duR/dt.
Dans la première demi période duR/dt représente la pente de la courbe.
Ainsi duR/dt = (uR/(t = 5/0,7.10-3 = 7142 V.s-1 (rem/ puisqu'il s'agit d'un
résultat intermédiaire, on garde le maximum de chiffres).
On calcule alors uL = -(0,470/100) . 7142 = -33,6 V -----------------------
2. On détermine ( en mesurant la durée nécessaire pour que la tension uR
atteigne 63% de sa valeur maximale. Soit 3,8V.
On trouve : ( = 2,2 div. 0,10 ms/div = 0,22 ms. 3. Il s'agit de prouver que comme (, L/R a la dimension d'un temps.
On retrouve L dans l'expression générale uL = L di/dt donc
L = uL . dt/di aussi [L] = U.T/I
On retrouve R dans l'expression générale uR = Ri soit R=uR /i
Aussi [R] = U/I
Alors [L/R]=[L] /[R] = U.T/I . I/U = T
Le rapport L/R a donc bien la dimension d'un temps. Masse oscillo YB YA