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Fiche élève
ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES OSCILLATIONS ÉLECTRIQUES
Étude
des oscillations électriques avec l'oscilloscope
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Réaliser le circuit comprenant montés en série :
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- Brancher :
le point M à la masse de l'oscilloscope,
le point D sur la voie A,
le point A sur la voie B
- quelle est la tension observée en voie A ?
- quelle est la tension observée en voie B ?
- Représenter les 2 oscillogrammes obtenus.
- En utilisant les réglages de l'oscilloscope mesurer la période T de variation de la tension délivrée par G ainsi que les 2 valeurs que peut prendre cette tension.
L'oscillogramme en voie B fait apparaitre les variations de uAM en fonction du temps.
- Déterminer graphiquement la tension aux bornes du condensateur :
au début de sa charge,
au début de sa décharge.
- Mesurer la pseudo-période To des oscillations électriques.
- Comparer le résultat à la valeur théorique des oscillations non amorties :
Étude
des oscillations par résolution de l'équation différentielle
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Le fichier fourni contient les mesures de la tension Uab aux bornes d'un condensateur de capacité C = 4µF au cours de phénomène transitoire de sa décharge dans un circuit de résistance totale Rt = R + r, à travers une bobine d'inductance L (mesures faites pendant le cours) avec Rt = 20W (approximativement) Le condensateur a été, au préalable chargé sous une tension constante de 4,5V. |
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On se propose de déterminer, en utilisant le logiciel Regressi, les valeurs de l'inductance L de la bobine et la valeur de Rt.
Détermination de L
- Afficher le graphe uAM = f(t).
- Mesurer la valeur de la pseudo-période To et en déduire la valeur de L.
Détermination de R par résolution numérique de l'équation différentielle des oscillations
L'équation différentielle des oscillations de uAM déjà établie est :
Soit 
- Créer la nouvelle variable u'AM.
- Puis par Calcul® Modèle® M (équation différentielle d'ordre 2) proposer l'équation différentielle ci-dessus en remplaçant Rt, L et C par les valeurs numériques connues.
- Observer et noter le résultat de la modélisation. Comparer le graphe obtenu avec les points expérimentaux.
- Expliquer les calculs qui ont été faits. (Ici les valeurs initiales adoptées sont celles du tableau à la date t = 0)
- La valeur proposée pour Rt vous paraît-elle satisfaisante ? Quelle interprétation devez vous donner d’un éventuel écart ?
- Si nécessaire, ajuster la valeur de Rt.