Étape 1 sur 4
📦 Présentation du matériel
Découvre le circuit RLC forcé : un GBF impose une tension sinusoïdale.
🎯 Objectif du TP
Étudier la résonance d'intensité d'un RLC série alimenté par un GBF,
tracer i(f) et déterminer f₀, Δf et Q.
🔧 Composants du circuit
Tape sur un composant pour découvrir son rôle.
👆🔊
GBF
sinusoïdal
👆⚡
Condensateur
10 µF
👆🌀
Bobine
0,1 H
👆📏
Résistance
variable
👆📺
Oscilloscope
2 voies
🎬 Choisis un niveau de résistance
Plus R est petite, plus la résonance est aiguë (Q élevé).
1️⃣ Résonance aiguë R = 10 Ω
R faible → Q élevé ≈ 10. Pic très marqué.
2️⃣ Résonance moyenne R = 50 Ω
Q ≈ 2. Pic bien visible mais plus large.
3️⃣ Résonance plate R = 200 Ω
Q faible ≈ 0,5. Courbe presque plate.
4️⃣ Personnalisé R libre
Explore entre 5 Ω et 500 Ω.
Ω
📐 Rappel :
f₀ = 1/(2π√(LC)) et Q = (1/R)·√(L/C).
📚 Notions à connaître
- En régime forcé, le circuit oscille à la fréquence du GBF.
- GBF : u(t) = U_m · cos(2πft)
- Résonance d'intensité : i maximal quand f = f₀
- Fréquence propre : f₀ = 1 / (2π√(LC))
- Facteur de qualité : Q = f₀ / Δf
- À la résonance : u et i sont en phase.
Étape 2 sur 4
🛠️ Montage du circuit
Construis une boucle RLC série alimentée par le GBF.
🎯 Mission
Place les 4 composants (GBF, C, L, R) et connecte-les avec au moins
4 fils pour former une boucle fermée.
👆 Tape sur un composant pour l'ajouter
🔧 Composants 0/4
🧵 Fils connectés 0/4
Étape 3 sur 4
📺 Brancher l'oscilloscope
Branche l'oscilloscope : GBF (voie 1) et R (voie 2).
🎯 Mission : branche les voies sur le GBF et sur R.
Voie 1 (+) → borne + du GBF
Voie 2 (−) → bornes de R (image de i)
📺 Pose l'oscilloscope puis branche ses voies
Étape 4 sur 4
🎓 Analyse & Conclusion
Étudie la résonance d'intensité du circuit RLC forcé.
📊 Récapitulatif
Ajuste la fréquence du GBF et observe.
159 Hz
1000 rad/s
💡 Ajuste la fréquence pour observer l'effet sur Z et i.
U_m
6.0 V
R (Ω)
L (H)
C (µF)
Z(f)
50 Ω
I(f)
120 mA
φ(f)
0.0°
f₀
159.2 Hz
Q
2.0
Δf
79.6 Hz
🎯 Courbe de résonance i(f)
💡 À retenir : à f = f₀, Z = R (minimale), i maximal, u et i en phase.
🎯 Comparaison de 3 R
Compare l'acuité de la résonance pour différentes valeurs de R.
💡 À retenir : Plus R est petite, plus Q est grand et plus le pic est aigu.
Q = (1/R)·√(L/C) — Bande passante Δf = f₀ / Q.
Q = (1/R)·√(L/C) — Bande passante Δf = f₀ / Q.
🔄 Déphasage u-i
Observe le comportement selon la fréquence.
🔵 f < f₀ — capacitif
u en retard sur i (φ < 0)
🟢 f = f₀ — résonance
u et i en phase (φ = 0)
🟠 f > f₀ — inductif
u en avance sur i (φ > 0)
💡 À retenir :
• f < f₀ : condensateur dominant → déphasage négatif.
• f = f₀ : résonance, impédance purement résistive.
• f > f₀ : bobine dominante → déphasage positif.
• f < f₀ : condensateur dominant → déphasage négatif.
• f = f₀ : résonance, impédance purement résistive.
• f > f₀ : bobine dominante → déphasage positif.
🌍 Applications
La résonance RLC est partout.
Radio
Sélectivité
Q élevé → bonne séparation des stations proches.
Antennes
Accord
Les antennes sont accordées à la fréquence d'émission.
Enceintes audio
Filtres passifs
Les filtres RLC séparent les graves des aigus.
IRM
Résonance magnétique
Résonance des noyaux atomiques en imagerie médicale.
🛡️ Questions
Réponds aux 3 questions.
Question 1 / 3
À la résonance, quelles sont les propriétés ?
Question 2 / 3
f₀ pour L = 0,1 H et C = 10 µF ?
Question 3 / 3
Que devient la résonance si on augmente R ?
✍️ Ma conclusion
Vérification automatique.
Progression :
0/5
Objectif
Déterminer f₀, Δf, Q et comprendre la résonance.
💡 f₀ = 1/(2π√(LC))
💡 U_C et U_L se compensent
📝 Ta conclusion
🎓 Certificat
Saisis ton nom.
🧮 Exercices
3 exercices progressifs.
1
Calculer f₀
L = 0,5 H, C = 20 µF. f₀ ?
- f₀ = 1/(2π√(LC))
2
Calculer Q
Même circuit avec R = 100 Ω. Q ?
- Q = (1/R)·√(L/C)
3
Identifier le comportement
À 2f₀, le circuit est…