Matériel :

- 1 G.B.F                                            - 1 Oscilloscope.                                          - 2 multimètres.

- Résistances R =1kW , r =10 W.        - Condensateur, capacité C = 100 nF.         - Bobine d'inductance L = 200 mH.

 

I.                   Expressions des impédances

 

 Montage :

 

- Le G.B.F délivrera une tension    sinusoïdale d'amplitude 4 V.   - D : dipôle à étudier qui est   successivement une résistance,    un condensateur, une bobine

 

 

I-1. Expliquer le rôle de la résistance r ( on précisera de quelle grandeur u_r est une image ).

I-2. Effectuer pour chaque dipôle les mesures permettant de remplir le tableau page2.

I-3. Que dire de la tension aux bornes du dipôle u(t) par rapport au courant qui le traverse i(t) dans le  cas :   

            I-3-1. d'une résistance.

            I-3-2. d'un condensateur.

            I-3-3. d'une bobine.

I-4.  On prend comme origine des phase la tension u(t).

       Ecrire pour chaque dipôle l'équation horaire de i(t). On notera I_max  = Î.

I-5. Donner l'expression Z de l'impédance d'une résistance de valeur R.

I-6. Tracer la courbe Z = f(1/w) pour le condensateur. Comparer le coefficient directeur de la droite à 1/C.

       En déduire l'expression de Z en fonction de C et w.

I-7.  Tracer la courbe Z = f(w) pour la bobine. Comparer le coefficient directeur de la droite à L.

        En déduire l'expression de Z en fonction de L et w.

 

 

II.                Association de dipôles passifs

 

II-1. Résistance et condensateur en série

 

On réalise un circuit R,C série avec les composants étudiés précédemment. Ce circuit est alimenté par une tension u(t) sinusoïdale d'amplitude 4 V et de fréquence 1000 Hz.

 

II-1-1.  Dessiner (qualitativement) le diagramme de Fresnel représentant les tensions U, Ur, Uc.

Prendre i comme référence de phase. Exprimer les valeurs efficaces des tensions en fonction de I. Faire apparaître le déphasage j = ju-ji.

II-1-2.  A partir de ce diagramme, montrer que I =  et que                                    

II-1-3. Faire l'application numérique avec les données du montage.

II-1-4.  Dessiner le montage et câbler. Relever les oscillogrammes de u(t) et ur(t) en concordance de temps.

En déduire I et j . Comparer aux valeurs théoriques.

 

 

            II-2. Résistance et bobine en série

 

On remplace le  condensateur précédent par une bobine d'inductance L = 200 mH.

Répondre aux mêmes questions que pour un circuit R,C série.

On montrera cette fois que I =et

 

 

	Fréquence (Hz)	500	1000	2000
	U (en V)
	I (en A)
Résistance	Z=(en W)
	j=ju-ji (en rad)
	U (en V)
	I (en A)
Condensateur	Z=(en W)
	j=ju-ji (en rad)
	U (en V)
	I (en A)
Bobine	Z=(en W)
	j=ju-ji (en rad)