RÉGIMES TRANSITOIRES - TP1



1. Circuit “RC”

• Réaliser le montage ci-contre, avec :
        R′≈100ΩR'≈100 \:\mathrm{Ω}   et   C≈1μFC≈1 \:\mathrm{μF}.

◊ remarque : il faut ne pas oublier la résistance rr du générateur ; c’est la f.e.m. qui est en créneaux, donc la résistance qui sert à mesurer le courant est R′R', mais la résistance du circuit “RC” est  R=R′+rR=R'+r.		 transRL-RC_TP1_Im/transRL-RC_TP1_Im1.jpg

• Pour repérer la limite asymptotique, choisir la période TT du générateur telle que T2≥7τ\displaystyle \frac{T}{2}≥7 \:τ  (avec  τ=RCτ=R \,C ).  Mesurer une série de points expérimentaux (avec une échelle qui ne soit pas trop petite...) et vérifier précisément le comportement “exponentiel” (plus constante) de u(t)u(t) et i(t)i(t).

• Mesurer ττ pour  R′≈100ΩR'≈100 \:\mathrm{Ω}  et différentes valeurs de CC entre 0,1μF0,1 \:\mathrm{μF} et 10μF10 \:\mathrm{μF} ; représenter ττ en fonction de CC et interpréter.

• Mesurer ττ pour  C≈1μFC≈1 \:\mathrm{μF}  et  R′R' variant entre 100Ω100 \:\mathrm{Ω} et 10kΩ10 \:\mathrm{kΩ} ; représenter ττ en fonction de RR et interpréter.

◊ remarque : on peut vérifier que pour ττ très petit on peut obtenir un circuit pseudo-dérivateur (générateur en entrée et résistance en sortie) ou que pour ττ très grand on peut obtenir un circuit pseudo-intégrateur (générateur en entrée et condensateur en sortie).


2. Circuit “RL”

• Réaliser le montage ci-contre, avec :
        R′≈100ΩR'≈100 \:\mathrm{Ω}   et   L≈5L≈5 ou 50mH50 \:\mathrm{mH}.

◊ remarque : il faut ne pas oublier la résistance du générateur (rr), ni celle de la bobine (r′r') ; c’est la f.e.m. qui est en créneaux, donc la résistance qui sert à mesurer le courant est R′R', mais la résistance du circuit “RL” est  R=R′+r+r′R=R'+r+r'.		 transRL-RC_TP1_Im/transRL-RC_TP1_Im2.jpg

◊ remarque : les bobines utilisées ont généralement un noyau de fer ; ceci impose de se limiter à des signaux “modérés” (inférieurs à  ≈5V≈5 \:\mathrm{V},  sinon ils peuvent être déformés) et à des fréquences relativement basses (inférieures à  ≈500Hz≈500 \:\mathrm{Hz},  sinon la résistance de la bobine, déjà gênante, augmente avec ωω).

• Pour repérer la limite asymptotique, choisir une période TT du générateur telle que  T2≥7τ\displaystyle \frac{T}{2}≥7 \:τ  (avec  τ=LR\displaystyle τ=\frac{L}{R} ). Mesurer une série de points expérimentaux (avec une échelle qui ne soit pas trop petite...) et vérifier précisément le comportement “exponentiel” (plus constante) de u(t)u(t) et i(t)i(t).

• Mesurer ττ pour  L≈5L≈5 à 50mH50 \:\mathrm{mH}  et R′R' variant de 100Ω100 \:\mathrm{Ω} à 10kΩ10 \:\mathrm{kΩ} ; représenter ττ en fonction de RR et interpréter.

• L’influence de LL est plus difficile à observer car un changement de bobine change LL mais change aussi la résistance (ici parasite) de la bobine ; on peut pour cela utiliser une bobine à noyau de fer “réglable”. Vérifier ainsi semi-quantitativement la variation de ττ pour  R′≈100ΩR'≈100 \:\mathrm{Ω}  et différentes valeurs de LL entre 0,1H0,1 \:\mathrm{H} et 1H1 \:\mathrm{H}.




RÉGIMES TRANSITOIRES - TP1


Matériel

Au bureau

1 capacimètre
divers résistors (≈1≈1 à 100kΩ100 \:\mathrm{kΩ})


Pour chaque groupe (10 groupes)

1 oscilloscope
2 adaptateurs BNC
1 raccord “en T” BNC
1 générateurs BF
1 raccord d’isolation de masse
12 fils (des longs et des courts)
2 câbles coaxiaux (BNC d’un seul côté)
2 câbles coaxiaux (BNC des deux côtés)
1 contrôleur électronique
1 boite de résistors ×1×1 à ×1000Ω×1000 \:\mathrm{Ω}
4 diodes
2 bobines à inductance ≈5≈5 et ≈50mH≈50 \:\mathrm{mH}
1 bobine à inductance à noyau ≈0,1≈0,1 à 1H1 \:\mathrm{H}
1 boite de condensateurs 1μF1 \:\mathrm{μF} à 10μF10 \:\mathrm{μF}
1 boite de condensateurs 0,1μF0,1 \:\mathrm{μF} à 1μF1 \:\mathrm{μF}