3 : Circuit RLC parall`ele Réponse `a un échelon de tension Sur le schéma du montage ci-contre, le générateur de tension est idéal, de f é m E constante
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dans des configurations particuli`eres : circuit RLC parall`ele, et circuit RLC série Lors de la solution des circuits RLC, on obtient des équations différentielles de
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Il n'y a pas de courant dans R0 ou R, puisque la tension `a leur bornes est 0, puisqu'ils sont en parall`ele avec l'inductance En résumé, pour t = 0− : iL = Is vL = 0
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Thème : § 3 Circuits RLC Lien vers les énoncés des exercices : https://www deleze name/marcel/sec2/applmaths/csud/complexes/3-Circuits_RLC pdf Corrigé de l'exercice 3-1 a) Admittance complexe du circuit (association en parallèle) Y
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4 2 Transformée de Laplace d'une fonction échelon dans un circuit RC 15 4 3 Résolution détaillée 5 1 2 Réponse d'un circuit RLC `a un échelon de tension 22 connaissance que nous avions sur le sujet nous a assez rapidement écarté de cette piste elle est générée par un circuit RLC en parall`ele Le signale
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DM no3 : Circuit RLC parall`ele
R´eponse `a un ´echelon de tension
Sur le sch´ema du montage ci-contre, le g´en´erateur de tension est id´eal, def.´e.m.Econstante. Les r´esistors sont lin´eaires, de r´esistancesRetrconstantes. Tant que l"interrupteur est ouvert, le condensateur, de ca- pacit´eC, est d´echarg´e et la bobine id´eale, d"inductanceL, n"est parcourue par un aucun courant.`At= 0, l"interrup- teur est ferm´e instantan´ement et on cherche `a d´eterminer l"´evolution ult´erieure du r´eseau ´electrique. CLi R R E ri iCiL u1)D´eterminer, par un raisonnement physique simple (pratiquement sans calcul), la tensionu
et les intensit´esi,iL,iCetiRdans les quatre branches : a)juste apr`es la fermeture de l"interrupteur (instantt= 0+), b)au bout d"une dur´ee tr`es grande (t→ ∞). 2) ´Etablir l"´equation diff´erentielle liantiR`a ses d´eriv´ees par rapport au tempst.Solution DM no3
Avant de se lancer dans la r´esolution, posons la la loi des noeuds et les relations qui existent out≥0) : i=iL+iC+iR 1? u=uR=RiR 2? u=uC=qCavec :iC=dqdt=Cdudt3?
u=uL=LdiL dt4? u=E-ri 5?1.a)•Commel"intensit´e traversant une bobine est une fonction continue du tempset que
la bobine n"est parcourue par aucun courant pourt <0 :iL(0+) =iL(0-) = 0 •Commela charge aux bornes d"un condensateur est une fonction continue du tempset que le condensateur est d´echarg´e pourt <0 :u(0+) =q(0+)C=q(0-)C= 0.
•Par ailleursiR(0+) =u(0+) R= 0. •Enfin1?5?----------→commeu(0+)=0iL(0+) =i(0+) =E r1.b) Lorsque le r´egime permanent continu est ´etabli, le condensateur se comporte comme
un interrupteur ouvert et la bobine se comporte comme un simple fil.D"o`uiC(∞) = 0
etu(∞) = 0.Ce qui entraˆıneiR(∞) = 0
eti(∞) =Er. La loi des noeuds donne enfiniL(∞) =i(∞) = 02) M´ethodologie :On cherche l"´equation diff´erentielle v´erifi´ee pariR.
Il faut donc exprimer tous les autres courants dans la loi desnoeuds en fonction deiRseulement.DM no3(Ve26/11)2008-2009
Or, les relations3?,4?et5?montre qu"on peut facilement exprimer ces intensit´es en fonction de u, laquelle s"exprime `a son tour facilement en fonction deiR.Puisque4?met en jeu la d´eriv´ee deiLpar rapport au temps, on d´erive1?par rapport au temps :
di dt=diLdt+diCdt+diRdt qui devient, grˆace `a3?,4?et5?: 1 rd(E-u)dt=uL+Cd2udt2+diRdt