P07 : DECHARGE D’UN CONDENSATEUR DANS UNE BOBINE INDUCTIVE

Objectifs : visualiser puis étudier les différents régimes de décharge d’un condensateur dans une bobine inductive

  1. Montage et réglages préliminaires

  1. Paramétrage de synchronie

  1. L’interrupteur est en position 1. Que vaut la tension uc ?

  2. On souhaite déclencher l’acquisition de la tension uc lors de la décharge du condensateur dans la bobine (interrupteur en position 2). Le déclenchement de l’acquisition se fait à ± 0,1 V de la tension uc initiale. Quel valeur de déclenchement faut-il prendre ? Dans quel sens ?

  3. Compléter puis paramétrer synchronie :

Onglet Entrées :

Entrée 0 : configuration …………… ; calibre … ; nom : ……… ; unité : … ; Trait fin ; fenêtre cochée : 1

 

Onglet Acquis :

Réglage : 500 points puis ajouter ; durée totale : 150 ms ;

Déclenchement source : sur ……………; niveau : …………… ; condition : sens …………

 

Onglet Fenêtre :

Abscisse : ……..  ; Echelle en X : min …… et max …… ; Echelle en Y : min ….. et max ……

  1. Etude de l’influence de la résistance R au cours de la décharge du condensateur

Le condensateur étant initialement chargée (interrupteur en position 1), cliquer sur F10. Synchronie est alors en attente d’acquisition, elle débutera dès l’instant où on basculera l’interrupteur en position 2.

On maintient L et C constants. On souhaite étudier l’influence de la résistance R au cours de la décharge.

On peut classer les différentes courbes obtenues en 2 familles suivant la valeur de R : celles correspondant à un régime pseudo-périodique et celles correspondant à un régime apériodique.

  1. Régime pseudo-périodique
  1. Quelles sont les courbes qui correspondent à ce régime ?
  2. Quelle différence fait-on entre un régime périodique et un régime pseudo-périodique ?
  3. Comment évolue le signe de uc pendant ce régime ? En conséquence, que fait le courant ? Que fait le condensateur sur une pseudo-période ?
  4. Que peut-on en déduire concernant le comportement énergétique du condensateur et de la bobine ?
  1. Régime apériodique
  1. Quelles sont les courbes qui correspondent au régime apériodique?
  2. Comment évolue le signe et la valeur de uc pendant ce régime ? En conséquence, que fait le courant ?
  3. Quobserve-t-on sur le condensateur pendant le régime apériodique ?
  4. Comment évolue la durée de la décharge du condensateur avec la valeur de la résistance R +r du circuit de décharge ?
  1. Régime critique

Déterminer approximativement ou par encadrement (en refaisant au besoin quelques acquisitions ciblées) la valeur de (R+r) correspondant au passage d'un régime à l'autre. Le régime frontière entre les 2 est appelé régime critique.

  1. ETUDE DU REGIME PSEUDO-PERIODIQUE
  1. Etude de la pseudo-période : influence de L et C
  1. Etude du courant

Reprendre les valeurs L=1H, C=10 µF et R=50 W . Modifier le paramétrage de l’entrée 0 pour faire afficher l’acquisition en fenêtre 4.

  1. Relier le point B du circuit à la voie EA1 du boîtier Bora. Quelle tension va t-on ainsi visualiser en même temps que uc? Flécher cette tension sur le schéma.
  2. Compléter puis paramétrer l'entrée 1 relative à EA1.

Entrée 1 : configuration …………… ; calibre … ; nom : ……… ; unité : … ; Trait fin ; fenêtre cochée : 4

  1. On souhaite visualiser l'intensité i(t) qui circule pendant ce régime dans la fenêtre 5. Utiliser la feuille de calcul pour parvenir à calculer i puis paramétrer synchronie pour lui faire afficher les variations de i dans une nouvelle fenêtre. Noter sur le compte rendu la formule utilisée. Imprimer le graphe obtenue.
  2. Cette courbe permet-elle de confirmer la réponse à la question III.1) c) ?
  3. Quel est le sens du courant de charge lorsque l'interrupteur est en position 1 (avant de faire l'acquisition). En déduire quel est le sens du courant de décharge au moment où l'on bascule le commutateur sur la position 2 ? Quel doit donc être alors le signe de i ? Est-ce confirmer par le graphe i(t) ?

 

Matériel 

Elèves :

Au bureau:

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depuis le 1er septembre 2001