TP Physiques  N° 09 bis

Oscillations

électriques libres amorties

dans un circuit RLC.

Enoncé.

 

   

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Programme 2012 :

Programme 2012 : Physique et Chimie

I - Décharge d'un condensateur dans une bobine.

II - Mesures.

 

But :  Créer des oscillations dans un circuit R.L.C. Mettre en évidence l’amortissement des oscillations en fonction de la résistance R du circuit.

I- Décharge d’un condensateur dans une bobine.

 

1)- Montage.

-     Réaliser le montage ci-contre. Effectuer les réglages du G.B.F et de l’oscilloscope. Il est conseillé de réaliser le circuit RLC puis de faire les liaisons avec l’oscilloscope.

-     Réglage du G.B.F : sélectionner le signal carré, régler la fréquence sur 100 Hz, régler le bouton d’amplitude à mi-course.

-     Réglage de l’oscilloscope : régler l’oscilloscope de telle manière que l’on observe les deux voies (on peut décaler une voie vers le haut et l’autre vers le bas).

-     Les composants : bobine : L = 20 mH et = 20 W (ou L = 5 mH et r = 4 W), une boîte de condensateurs et un conducteur ohmique = 18 W.

-      Réglage de la valeur de la capacité du condensateur : régler C = 0,5 mF.

2)- Observations :

-          Quelle tension visualise-t-on à la voie YA de l’oscilloscope  ? à la voie YB ? Quel phénomène met-on en évidence ?

 

II- Mesures.

 

1)- Influence de la valeur de la capacité C du condensateur.

I    Faire varier la valeur de la capacité C du condensateur et mesurer la pseudo-période T des oscillations.

-          Calculer la valeur théorique de la période propre du circuit (L, C) sachant que : .

-          Compléter le tableau : pour la mesure de T, choisir la base de temps la mieux adaptée.

C en mF

0,5

1,5

2,0

3,0

4,0

T en ms

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T0

 

 

 

 

 

 

-          Commenter les résultats du tableau. Comparer T et T0. Montrer que . Conclusions.

 

2)- Influence de la résistance R du circuit.

I    Remplacer la résistance R par un potentiomètre de 1 kW et régler la valeur de la capacité du condensateur sur 0,5 mF.

-          Régler la fréquence du G.B.F sur 50 Hz environ. Mettre le potentiomètre au minimum puis augmenter la valeur de R.

-          Expliquer qualitativement le phénomène observé. Comment varie l’amplitude du phénomène observé à l’écran en fonction de R ? À l’aide du potentiomètre, déterminer la valeur limite R  C de la résistance du conducteur ohmique pour laquelle on n’observe plus d’oscillations.

? Faire un schéma de l’oscillogramme obtenu lorsque R < R C, lorsque R > R C et lorsque R = R C.

 

3)- Influence de l’inductance L de la bobine. (Pour ceux qui ont fini)

I    Refaire le montage avec une autre bobine. Quelles sont les remarques que l’on peut faire  ?