1 – Bobine inductive

-1-

Partie III – Signal et rayonnement III.1. Oscillateurs libres amortis

1 – Bobine inductive

1 – Dipôles linéaires

• Définir les termes : o Dipôle linéaire ? o Dipôle actif ? o Dipôle passif ?

• Rappeler les conventions d’orientation « récepteur » et « générateur ».

• Est-il obligatoire d’utiliser la convention « récepteur » pour un dipôle passif ? Quel est l’intérêt de ce choix ?

1.1. Dipôles actifs

• Rappeler le modèle de Thévenin du générateur (source de tension).

• Rappeler le modèle de Norton du générateur (source de courant).

• Préciser la relation d’équivalence entre ces deux modèles.

1.2. Dipôles passifs

Doc 1 – Dipôles passifs utilisés classiquement au laboratoire

Conducteur ohmique Condensateur Bobine

a. Conducteur ohmique

• Rappeler la relation entre i et u selon la convention retenue pour l’orientation du dipôle.

• Quelle est l’allure de la caractéristique i=f(u) pour ce dipôle ?

• Comment s’exprime la puissance reçue ? Comment la nomme-t-on ?

b. Condensateur

• Rappeler la relation entre i et u selon la convention retenue pour l’orientation du dipôle.

• Quel est l’ordre de grandeur classique d’une capacité ?

• A quel dipôle équivaut le condensateur en régime stationnaire ?

• Comment s’exprime l’énergie emmagasinée par un condensateur ?

• Pour quelle grandeur peut-on affirmer la continuité au niveau d’un condensateur ? Justifier.

• Quelle est la loi d’association de condensateurs ?

-2- c. Bobine

Doc 2 – Résultat expérimental concernant les bobines

• Quelle relation entre i et u peut-on écrire au niveau d’une bobine idéale selon la convention d‘orientation retenue ?

• Quel est l’ordre de grandeur de l’auto-inductance d’une bobine ?

• A quel dipôle équivaut la bobine idéale en régime stationnaire ?

• Comment s’exprime l’énergie magnétique d’une bobine ?

• Pour quelle grandeur peut-on affirmer l’existence d’une continuité au niveau d’une bobine idéale ?

• Quelle est la loi d’association de bobines idéales ?

• Quelle différence faire entre une bobine réelle et une bobine idéale ? Quelle est l’origine de sa résistance interne ?

-3-

2 – Régime transitoire d’un circuit RL

2.1. Etablissement du courant

• Représenter le circuit permettant d’étudier l’établissement du courant dans un circuit RL série, suite au branchement d’un générateur de tension idéal. Proposer des branchements de l’oscilloscope pour visualiser le courant traversant la bobine.

• Etablir et résoudre l’équation différentielle vérifiée par l’intensité traversant la bobine. Pourquoi cherche-t-on la solution particulière sous la forme d’une constante ?

• Déduire l’expression de u L = f(t).

• Représenter les courbes i = f(t) et u L = f(t).

• Définir la constante de temps t. Indiquer sa signification physique et préciser comment évaluer sa valeur à partir d’un graphique.

• Réaliser un bilan énergétique entre t = 0 et ∞. Interpréter les termes en présence.

Doc 3 – Tracés des courbes i = f(t) dans plusieurs situations d’établissement de courant

E = ??

R = 10 Ω L = ??

R = 10 Ω

Deux valeurs

différentes de L

-4- 2.2. Régime libre

• Représenter le circuit permettant d’étudier le régime libre de relaxation.

• Etablir et résoudre l’équation différentielle vérifiée par l’intensité traversant la bobine.

• Représenter les courbes i = f(t) et u L = f(t).

• Réaliser un bilan énergétique entre t = 0 et ∞. Interpréter les termes en présence.

Doc 4 – Tracés des courbes i = f(t) dans plusieurs situations d’établissement de courant