Bobine (électricité)
En comparaison l'énergie électromagnétique est purement stockée dans le champ électrique d'un condensateur
LA BOBINE DINDUCTANCE
24 oct. 2002 La bobine reçoit de l'énergie électrique et la transforme en énergie magnétique. À cause de cette transformation la bobine possède un ...
Chapitre 4 Inductances et bobines
29 mai 2010 On peut donc calculer le flux qui la traverse). (2)Dans ce cours: ϕ désignera toujours pour nous le flux dans 1 spire du bobinage (ou le flux ...
NOTION DIMPEDANCE
Une bobine est un dipôle caractérisé par sa résistance R mesurée en ohms (Ω) et par son inductance L mesurée en henry (H). Une bobine est constituée d'un
LE DÉTAIL DES SCHÉMAS DE P.S.A.
Entourer en vert l'élément 4025 ; en bleu
Cours délectrocinétique - EC2-Bobine et condensateur
Attention la puissance reçue par une bobine peut changer de signe au cours du temps : – En régime continu
Electrotechnique – Cours
La mise en équation électrique de la bobine donne. I. jL. IRE. S. ) (Ω−Ω. + "Cours d'électrotechnique - Fascicule 1 Circuits magnétiques et transformateurs" ...
Cours dÉlectricité/Électrotechnique
La bobine est un composant de l'électronique que l'on peut difficilement miniaturiser rendant sont intégration sur dans certains circuit difficile. I.1.3.F
Introduction à lElectromagnétisme
verrons plus loin lors du cours sur le champ magnétique
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dans le noyau de la bobine En comparaison l'énergie électromagnétique est purement stockée dans le champ électrique d'un condensateur un autre type de
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Une bobine solénoïde auto-inductance ou parfois appeler self est un composant constitué d'un enroulement de fil conducteur qui le bruit électrique
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24 oct 2002 · Une bobine traversée par un courant produit un champ magnétique elle se comporte électrique et la transforme en énergie magnétique
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cas du condensateur et de la bobine qui sont donc aussi des dipôles En régime continu toutes les grandeurs électriques sont constantes au cours du
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Une bobine réelle peut être assimilée à l'association en série d'une bobine idéale et d'un conducteur ohmique de résistance r 1 2 Retard à l'allumage
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d- Que se passe-t-il lors d'ouverture du circuit ? Quel est l'effet de la bobine lors de l'annulation du courant électrique ? La lampe s
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Une bobine est constituée d'un enroulement sur un cylindre dans le même sens d'un Un régime permanent au cours duquel l'intensité du courant électrique
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29 mai 2010 · Michel PIOU - Agrégé de génie électrique – IUT de Nantes - FRANCE Pour permettre une étude du cours de façon autonome les réponses aux
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Rappel du dernier cours Lorsqu'une bobine est parcourue par un courant électrique variable le champ créé dans la bobine par ce courant est variable
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dans le cas d'un courant continu (intensité constante du courant au cours du Bobine : composant constitué d'un fil conducteur entouré d'une gaine
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Une bobine solénoïde auto-inductance ou parfois appeler self est un composant constitué d'un enroulement de fil conducteur qui est le siège d'un phénomène
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Cours de physique : Dipole RL ? Une bobine parcourue par un courant électrique se comporte comme un réservoirtemporel d'énergiemagnétique ? EL =1 2 Li2
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Cours d'électrocinétique EC2-Bobine et condensateur Table des matières 1 Introduction 2 2 Le condensateur 2 2 1 Constitution et symbole
[PDF] 3) Détermination expérimentale de linductance dune bobine
La bobine s'oppose à l'établissement et à l'annulation du courant électrique cet effet se manifèste lorsque l'intensité du courant varie (c'est à dire pendant
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Electrotechnique – Cours 2009 II Régime triphasé II 1 Introduction – Caractéristiques du réseau de distribution électrique Français
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CD\SEM\Cours\Chap01 doc 1 CIRCUITS ELECTRIQUES ET MAGNÉTIQUES 1 1 GÉNÉRALITÉS Le but de ce chapitre est de rappeler les notions principales des circuits
[PDF] Université de Genève - Physique Générale B
Inductance (1) Lorsqu'une bobine est parcourue par un courant électrique variable le champ créé dans la bobine par ce courant est variable
Quelle est la formule de la bobine ?
Dans une bobine, la tension est en quadrature arrière par rapport au courant, donc le courant est en quadrature avance sur la tension ; d'où l'équation : i ( t ) = 0.1 cos ? ( 100 ? t + ? 2 ) [ i ( t ) en A ] , t = 0 pour u ( t ) = 0 .Quels sont les types de bobines ?
Il existe plusieurs types de bobines d'allumage selon votre voiture :
La bobine classique, surtout présente sur les anciens modèles de voiture ;La bobine rampe ;La bobine jumelée ;La bobine d'allumage crayon ;La bobine d'allumage double indépendante.Quel est le rôle d'une bobine dans un circuit électrique ?
Une bobine d'allumage fournit le courant électrique aux bougies d'allumage pour fournir l'étincelle nécessaire à la combustion du moteur essence. Il existe plusieurs types de bobines : Bobine classique : une seule bobine fournit le courant haute tension à l'ensemble des bougies.- Grandeur électromagnétique et unité
Par conséquent, l'inductance est de dimension M·L 2·T ?2·I ?2, soit en unités de base SI : 1 H = 1 V A?1 s = 1 m2 kg s?2 A?2 = 1 m2 kg C?2 .
Classe de TS Partie C-Chap 7
Physique
1Chapitre 7 : Le dipôle RL
Connaissances et savoir-faire exigibles :
(1) Connaître la représentation symbolique d"une bobine.(2) En utilisant la convention récepteur, savoir orienter le circuit sur un schéma et représenter les
différentes flèches-tension.(3) Connaître l"expression de la tension aux bornes d"une bobine; connaître la signification de chacun
des termes et leur unité. Savoir exploiter la relation.(4) Effectuer la résolution analytique pour l"intensité du courant dans un dipôle RL soumis à un
échelon de tension. En déduire la tension aux bornes de la bobine.(5) Connaître l"expression de la constante de temps et savoir vérifier son unité par analyse
dimensionnelle. (6) Connaître l"expression de l"énergie emmagasinée. (7) Savoir qu"une bobine s"oppose aux variations du courant du circuit où elle se trouve et que l"intensité de ce courant ne subit pas de discontinuité. (8) Savoir exploiter un document expérimental pour : ✔ Identifier les tensions observées ✔ Montrer l"influence de R et de L lors de l"établissement et de la disparition du courant ✔ Déterminer une constante de tempsSavoir-faire expérimentaux : (Voir TP
φn°5)
(9) Réaliser un montage électrique à partir d"un schéma.(10) Réaliser les branchements pour visualiser les tensions aux bornes du générateur, de la bobine et du
conducteur ohmique supplémentaire.(11) Montrer l"influence de l"amplitude de l"échelon de tension, de R et de L sur le phénomène
observé.I Les bobines :
1) Structure et symbolisation
(1) :Une bobine est constituée à partir d"un enroulement très serré de fil de cuivre qui est gainé sur un
matériau isolant de faible épaisseur.Comme un fil de cuivre possède une résistance comme tout fil électrique, la bobine présente un
caractère résistif. Ce caractère est représenté par la résistance interne de la bobine notée r.
Ainsi la représentation d"une bobine dans un schéma électrique est la suivante :2) Comportement d"une bobine :
Fiche élève
a. Dispositif expérimental (2) :Nous allons nous placer dans un cas où la résistance interne de la bobine est négligeable (il faut choisir
la bobine en conséquence), afin de savoir quelle influence a l"introduction d"une bobine dans un circuit.
On réalise le montage suivant :
Laissez aux élèves le soin de placer les flèches tensions en utilisant la convention récepteur
Classe de TS Partie C-Chap 7
Physique
2On a branché le système d"acquisition de telle façon que nous visualisons en voie 1 la tension aux
bornes de la bobine et en voie 2 la tension aux bornes de la résistance donc à un facteur prêt,
l"intensité du courant dans le circuit (attention on a u2 = - R×i).
b. Résultats expérimentaux : Fermons K et observons les courbes obtenues :Faisons varier la fréquence du signal en dents de scie (donc de i(t)) : si on l"augmente (on la double
par exemple), on observe que l"amplitude des créneaux augmentent. Qu"est-ce que cela signifie ?Raisonnons théoriquement :
✔ L"intensité est un signal en dents de scie, donc son expression mathématiques est i(t) = at + b
pendant le front montant du signal.✔ Le coefficient directeur de cette droite croissante est a, équivalent mathématiquement à
dt di.✔ Or, augmenter la fréquence du signal en dents de scie, revient à augmenter la pente de la
droite croissante représentant i(t) dans le front montant, donc à augmenter dt di. ✔ Finalement, si dt di augmente alors l"amplitude de u1 = uL croît. (L"amplitude de u L est égale à uL puisque sur une demi-période, uL est constante) Relevons quelques valeurs de a et de uL et traçons uL = f(a) : On obtient une droite ce qui prouve qu"il y a relation de proportionnalité entre dt di et uLRéglage du matériel :
L = 500 mH (réglable) et de résistance interne faible (10 R = 10 kΩ (boîte réglable). Cette résistance permettra de visualiser l"intensité i du courant dans le circuit.Un GBF réglé à 5V d"amplitude et délivrant une tension en dents de scie de fréquence 200 Hz.
Le logiciel généris 5+ sera lancé sur l"ordinateur et sera paramétré pour procéder à l"enregistrement de u1 et u2 dés la fermeture de K.
ATTENTION ! On a inversé le signal reçu
sur la voie 2 pour pouvoir observer l"évolution de l"intensité et non son opposée.On observe, aux bornes de la bobine, une
tension en créneau qui est légèrement déformé expérimentalement puisque la bobine possède une petite résistance interne. u1 est positive lorsque l"intensité dans le
circuit croît.Classe de TS Partie C-Chap 7
Physique
3 c. Conclusion : expression de l"intensité aux bornes d"une bobine (3) :✔ Lorsque la résistance interne de la bobine est négligeable, la tension aux bornes d"une bobine
s"exprime par : uL = L×dt
di ✔ Si la résistance interne de la bobine n"est pas négligeable on obtient : uL = r×i + L×dt
di r s"exprime en Ohms (Ω) et i en Ampères (A) d. Remarques :Lorsque l"intensité du courant dans un circuit est constante, le terme di/dt est nul et la tension
aux bornes de la bobine est r×i. Ainsi, la bobine se comporte comme une résistance.La bobine n"a donc un " intérêt » que lorsque l"intensité du courant dans un circuit varie,
notamment à l"ouverture ou la fermeture du courant dans un circuit. e. Inductance d"une bobine : Cette inductance L d"une bobine dépend de sa structure, notamment de sa longueur, du nombre d"enroulement ... Elle s"exprime en Henry mais on utilise généralement des sous multiples du Henry pour les valeurs des inductance des bobines courantes voir tableau ci-contre. On peut augmenter fortement l"inductance de n"importe quelle bobine en ajoutant un noyau de fer (doux) à l"intérieur de celle-ci. Mais attention, la relation tension intensité n"est alors plus valableRemarque prof : Le fer doux est du fer pur, alors que l"acier est un alliage de fer et de carbone. Le fer doux et l"acier
s"aimantent lorsqu"ils sont placés dans le champ magnétique d"une bobine, mais lorsqu"on interrompt le courant dans la
bobine, le fer doux cesse d"être aimanté alors que l"acier conserve son aimantation. II Réponse d"un dipôle RL à un échelon de tension :1) Etude expérimentale : établissement du courant dans un circuit
comportant une bobine :Voir TPφ n°5
uL : tension aux bornes de la bobine en Volts (V) di/dt : dérivée par rapport au temps de l"intensité dans le circuit en Ampère par seconde (A.s -1) L : Inductance de la bobine exprimée en Henry (H) uL Voie noire du capteur voltmètre Voie rouge du capteur voltmètreDoc n°1
Doc n°2
Classe de TS Partie C-Chap 7
Physique
42) Etude théorique de la réponse en intensité
(4) : a. Etablissement de l"équation différentielle : A t = 0, l"interrupteur K est mis en position 1. Lorsque t > 0 : UL + R×i = E (loi d"additivité des tensions : loi des mailles) Or uL = L×dt di donc L×dt di + R×i = E On obtient alors i + R L dt di= R E b. Vérification que la solution donnée satisfait à l"équation différentielle : On veut vérifier que la solution i = A + B×exp(-t/ τ) satisfait à l"équation ci-dessus. A, B et τ sont des constantes que nous allons déterminer. On dérive i : dt di= 0 - )/exp(tttB- On remplace dans l"équation différentielle :A + B×exp(-t/
τ) - R
L×)/exp(tttB-=R
E Û A + B(1 - t´R
L) exp(-t/τ) = R
EL"équation doit être satisfaite quelque soit la valeur de t, ceci implique d"annuler le terme en
exponentielle et pour cela nous devons donner la valeur L/R à τ..Ainsi la
valeur de A est E/R. Il nous reste à déterminer B : A t = 0 aucun courant ne circule : i(0) = 0Û A + B = 0 d"où B = - A = - E/R
? La solution de l"équation différentielle s"écrit : i = RE (1 - exp(-t/τ))
c. Effet d"une bobine sur l"établissement du courant dans un circuit (7) : Si le circuit ne comportait pas de bobine (doc a) : Le courant s"établirait instantanément dans le circuit et son intensité passerait de la valeur i = 0 quand t<0 à la valeur i = E/R quand t>0. Avec un circuit ayant une bobine (doc b) : La solution de l"équation différentielle nous donne une fonction croissante qui débute à 0 quand t = 0 et qui tend vers E/R lorsque t tend vers l"infini. Une bobine s"oppose aux variations d"intensité du courant dans le circuit où elle se trouve.On dit que la bobine lisse le courant.
Ainsi l"intensité du courant s"établissant dans un circuit comportant une bobine est une fonction continue du temps. 3) Réponse en tension aux bornes de la bobine (4) :On sait que u
L = L×dt
di d"où uL = L×(-R
E)×-
t1×exp(-t/t) = E×exp(-t/τ)
La tension aux bornes de la bobine décroît exponentiellement de la valeurE à 0 (si r = 0).
Doc n°3
Doc n°4
Exercices n°11 et 12 p 168
Classe de TS Partie C-Chap 7
Physique
5 4)Propriétés de la constante de temps (5) :
a. Vérification de la dimension de τ par analyse dimensionnelle : On aτ = L/R
D"après l"expression de la tension aux bornes d"une bobine : uL = L×dt
di donc L = 1-´´ITU D"après la loi d"ohm pour un récepteur : u = R×i d"où R = u/i et [R] = U×I -1 Finalement : τ = 11 IUITU= T ; on a bien a la dimension d"une
temps pour cette constante b.Détermination de la constante de temps :
Les méthodes sont les mêmes que pour déterminer la constante de temps lors de la charge ou la décharge
d"un condensateur : Numériquement, par le calcul à l"aide des paramètres R et L.Graphiquement, en regardant à quelle abscisse correspond l"ordonnée 0.63×E/R sur la courbe.
Graphiquement en traçant la tangente en t = 0 qui coupe l"asymptote i = E/R à l"abscisse τ.
c. Influence de la constante temps sur l"évolution du système : voir TPφn°5 Plus la valeur de la constante de temps est grande est plus l"établissement du courant dans le circuit se fait lentement. On sait que lorsque t = 5τ, le courant est établit à 99%.III Energie emmagasinée dans une bobine (6) :
1)Mise en évidence expérimentale :
a.Manipulation :
On ferme l"interrupteur K quelques instants, puis on l"ouvre.Observations :
Le courant circule selon i à la fermeture et à l"ouverture de K. Sans la diode, on observe une étincelle entre les deux films qui constitue l"interrupteur (le courant cherche à passer malgré le trou entre les deux points de l"interrupteur, la tension entre ces deux points est suffisamment importante pour ioniser l"air donc étincelle). Sans la diode le courant prend le chemin i1 : étincelle. Sinon il prend le chemin i2 : pas d"étincelle et le moteur tourne brièvement.Doc n°5
i (A) E/R0.63×E/R
Doc n°6
12 VRéalisé avec
deux fils qui se joignent i i i1 i2 Doc n°7 MClasse de TS Partie C-Chap 7
Physique
6 b.Conclusion :
Lorsque l"on ferme l"interrupteur, la diode étant non passante, du courant circule dans la bobine
et celle-ci emmagasine de l"énergie.A l"ouverture de K, l"énergie est restituée par l"intermédiaire d"un courant i qui cette fois-ci
passe dans le circuit du moteur (diode passante). 2)Expression :
Une bobine d"inductance L parcourue par un courant i emmagasine l"énergie : E L = 2 21iL´´
EL : Energie emmagasinée en Joules (J)
L : Inductance de la bobine en Henrys (H)
i : Intensité du courant circulant dans le circuit en Ampères (A)Rq : continuité de
l"intensité traversant une bobine :Comme le transfert
d"énergie ne peut se faire instantanément entre la bobine et le moteur, et que i est liéeà cette énergie, la
fonction i(t) ne peut pas être discontinue.Exercices n°18 et 19 p 170/171
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