[PDF] Exercices des Chapitres III-4 à III-6 RÉGIME SINUSOÏDAL



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Exercices des Chapitres III-4 à III-6 RÉGIME SINUSOÏDAL

1° STI Electronique ( Physique Appliquée ) Christian BISSIERES

http://cbissprof.free.fr Page 1 sur 2 Exercices Chapitre III-4 et III-6 "Régime sinusoïdal (2)" u ur

0 voltBase de temps :20μs / div

Exercices des Chapitres III-4 à III-6

RÉGIME SINUSOÏDAL - ASSOCIATION DE DIPÔLES

PUISSANCES - SYSTÈME TRIPHASÉ

EXERCICE 1

"Circuit "RL série""

Le modèle électrique d"un haut-parleur est composé d"une résistance R en série avec une

inductance L : On désire mesurer la résistance R et l"inductance L du haut-parleur dans le but de prévoir son comportement en régime sinusoïdal. L"oscillogramme ci-dessous représente la tension u aux bornes du haut-parleur ainsi que la tension u r aux bornes d"une petite résistance (u r est proportionnelle au courant i : u r = r.i). ? Déterminer la période T, la fréquence f et la pulsation wwww de la tension u.

? Déterminer le déphasage jjjj en degré et en radian du courant par rapport à la tension.

? On a mesuré U = 8V et I = 2A (valeurs efficaces).

Calculer l"impédance Z du haut-parleur.

Tracer les vecteurs

U?? et

I? sur un schéma de Fresnel (phase de i = 0).

? Ajouter les vecteurs RU?? et LU?? sur le schéma de Fresnel. ? Mesurer les longueurs des vecteurs RU?? et LU?? pour en déduire les valeurs efficaces des tensions U

R et U

L. ? Déduire, des résultats de la question ?, la valeur de R ainsi que la valeur de L. ? Recalculer Z en utilisant, cette fois, les valeurs de R, L et wwww.

EXERCICE 2

"Condensateur réel" Dans un condensateur réel, l"isolant (diélectrique) n"est pas parfait et peut présenter une résistance assez faible (schéma ci-contre):

On a : R = 4,7kWWWW ; C = 100nF et U = U

eff = 5V

Essai à haute fréquence : f = 3,5kHz

? Calculer les valeurs des courants I

R et I

C. ? Déterminer la valeur du courant I en utilisant un schéma de Fresnel.

Echelle

: 1cm

® 1V et 1cm

® 1mA

? Mesurer jjjj sur le schéma de Fresnel et en déduire l"impédance Z = [Z ; jjjj] du condensateur pour cette fréquence.

Essai à basse fréquence : f = 200Hz

? Calculer les valeurs des courants I

R et I

C. ? Déterminer la valeur du courant I en utilisant un schéma de Fresnel.

Echelle

: 1cm

® 1V et 1cm

® 0,1mA

? Mesurer jjjj sur le schéma de Fresnel et en déduire l"impédance Z = [Z ; jjjj] du condensateur pour cette fréquence.

Conclusion

? Dans quel cas (haute fréquence ou basse fréquence ?) le condensateur réel se comporte-t-il comme un condensateur presque idéal? R L i u i u

Haut-parleur

R C i u

Condensateur

réel iR iC

1° STI Electronique ( Physique Appliquée ) Christian BISSIERES

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EXERCICE 3

"Circuit "RLC série""

Le circuit "RLC série" ci-dessous est utilisé dans les filtres audio entre l"amplificateur et le

haut-parleur.

R = 220WWWW L = ? C = ?

U

R = 31V U

L = 44V U

C = 96V

f = 500Hz ? En utilisant R et UR, calculer la valeur de I. ? Tracer un schéma de Fresnel avec les vecteurs RU?? LU?? CU?? et

I? (phase de i = 0).

? Ajouter le vecteur U?? sur le schéma de Fresnel.

? Déduire de la question ? la valeur de U et la valeur du déphasage jjjj (degré et radian).

? Déduire des questions ? et ? la valeur de l"impédance Z = [Z ; j] du circuit. ? Calculer la valeur de L en utilisant U

L, I et wwww.

? Calculer la valeur de C en utilisant UC, I et wwww. ? Recalculer Z et jjjj en utilisant, cette fois, les valeurs de R, L, C et wwww. ? Calculer la valeur de la fréquence de résonance f

0 du circuit.

EXERCICE 4

"Puissance active" Un récepteur électrique possède une impédance Z = [40WWWW ; 30°]. Ce récepteur est alimenté avec une tension efficace U = [230V ; 0°]. ? Déterminer l"intensité complexe I = [I ; -jjjj] absorbée par le récepteur. ? Déduire de la question ? la puissance active P absorbée par le récepteur. ? Dessiner un schéma de Fresnel représentant les vecteurs

U??etI?(on prendra q

I = 0).

? La puissance active P est la puissance consommée par la résistance contenue dans le récepteur. Utiliser directement le schéma de Fresnel pour retrouver la valeur de la puissance active calculée à la question ?.quotesdbs_dbs2.pdfusesText_2