P06 : REPONSE D’UN CIRCUIT RL A UN ECHELON DE TENSION
Les 2 lampes L1 et L2 sont identiques. La bobine et le conducteur ohmique ont même résistance : r= rb Le générateur soumet le montage à une tension Ug=E=6 V
On ferme l’interrupteur, noter vos observations. |
Qu'est-ce qu'une bobine ?
Une bobine est constitué d’un enroulement de fil de cuivre. Toute bobine est caractérisée par une grandeur L appelée inductance, exprimée en Henrys (H). L’inductance est toujours positive. Elle est indiquée sur chaque bobine (souvent en mH). L’inductance se mesure avec un Henrymètre placé en dérivation aux bornes de la bobine prise seule.
On peut montrer que l’inductance L dépend des caractéristiques de la bobine (son nombre de spires, sa longueur et la surface des spires). La présence d’un noyau de fer ou d’acier plus ou moins enfoncé dans la bobine permet d’augmenter ou de diminuer son inductance L : on a ainsi une bobine d’inductance L réglable.
Objectif : Etudier l’intensité du courant dans un circuit RL en série, soumis brusquement à une tension constante E.
Attention : On appelle R la résistance totale du circuit donc R=r+rb
: configuration automatique ; 5V/+5V ; nom : Ug ; unité V ; Trait fin et ne pas cocher de fenêtreEntrée 0
Entrée 1 : configuration automatique ; –5V/+5V ; nom : ur ; unité V ; Trait fin et cocher la fenêtre 1
Réglage : 1000 points puis ajouter ;
Durée totale : 150 ms ;
Déclenchement source : sur entrée n°0 ; niveau : 0,1 ; condition : sens montant
Abscisse : T ; Echelle en X : min 0 et max 0.15 ; Echelle en Y : min 0 et max 6
Pour lancer l’acquisition il suffira d’appuyer sur la touche F10. L’acquisition commence dès l’instant où la tension EA0 devient supérieur à 0,1 (paramétrer par le déclenchement de la source), c’est à dire dès l’instant où on ferme l’interrupteur.
acquisition | 1 | 2 | 3 | 4 |
r (en W) | 1000 | 200 | 50 | 50 |
L (en H) | 1 | 1 | 1 | 0,5 |
Attention : prenez soin de bien identifier chaque nouvelle courbe en indiquant son numéro d’acquisition. Veillez également à faire l’acquisition 4 en dernier.
Interprétation :
Constater que dans tous les cas la tension aux bornes du conducteur ohmique (et donc aussi i) ne prend pas sa valeur maximale dès la fermeture du circuit. On peut distinguer un régime transitoire puis un régime permanent. La durée du régime transitoire est appelé durée d'établissement du courant.
4. Etude de l’intensité au cours du régime transitoire – constante de temps
On étudie toujours le cas n°4 (r=50 W et L=0,5 H). On se propose de tracer la courbe i(t) dans une nouvelle fenêtre.
- onglet courbe : demander i, cocher fenêtre 2
- onglet fenêtres : cliquer sur 2 puis indiquer l’échelle en Y: totalité
c. Faire tracer la tangente à la courbe i(t) à la date t=0 date de fermeture du circuit. Pointer à la souris le point d'intersection de cette tangente avec la droite précédente. Indiquer la valeur de l'abscisse de ce point sur la courbe :
Matériel
Par groupe de 2 élèves:
Au bureau :
Sur chariot, le montage du retard à l'établissement du courant (voir schéma ci-dessous) :