Étape 1 sur 4

📦 Présentation du matériel

Découvre le circuit RLC libre et le rôle de la résistance dans l'amortissement.

🎯 Objectif du TP
Étudier les oscillations amorties d'un circuit RLC libre et identifier les trois régimes selon la valeur de R.
🔧 Composants du circuit
Tape sur un composant pour découvrir son rôle.
👆⚡
Condensateur
10 µF
👆🌀
Bobine
1 H
👆📏
Résistance
variable
👆🔘
Interrupteur
K
👆🧵
Fils
× 4 min.

🎬 Choisis un régime

Selon la valeur de R, le circuit oscille différemment. La valeur critique R_c = 2√(L/C) sépare les comportements.
1️⃣ Pseudo-périodique R = 50 Ω
R < R_c : le circuit oscille mais l'amplitude diminue progressivement.
2️⃣ Critique R = 632 Ω
R = R_c : retour le plus rapide à 0 sans osciller.
3️⃣ Apériodique R = 1500 Ω
R > R_c : retour lent à 0 sans osciller.
4️⃣ Personnalisé R libre
Explore librement entre 10 Ω et 5000 Ω.
Ω
📐 Valeur critique : avec L = 1 H et C = 10 µF, R_c = 2√(L/C) ≈ 632 Ω.
📚 Notions à connaître
  • Un circuit RLC dissipe son énergie dans R (effet Joule).
  • Loi des mailles : U_C + U_R + U_L = 0
  • Résistance critique : R_c = 2√(L/C)
  • Pseudo-période : T ≈ 2π√(LC)
  • Facteur de qualité : Q = (1/R)·√(L/C)
  • Plus R est petite, plus les oscillations durent longtemps.
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Étape 2 sur 4

🛠️ Montage du circuit

Construis une boucle RLC fermée : R + L + C + K.

🎯 Mission
Place les 4 composants et connecte-les avec au moins 4 fils pour fermer la boucle.
👆 Tape sur un composant pour l'ajouter
🔧 Composants 0/4
🧵 Fils connectés 0/4
Étape 3 sur 4

📺 Brancher l'oscilloscope

Choisis ce que tu veux mesurer puis branche les voies.

🎬 Mode de mesure

L'oscilloscope peut mesurer une seule tension ou deux simultanément (2 voies).
1️⃣ U_C — condensateur
Voie 1 (+) et Voie 2 (−) aux bornes de C.
2️⃣ U_R — résistor
Image du courant : U_R = R·i.
3️⃣ U_L — bobine
U_L = L·di/dt.
4️⃣ 🔀 Bicourbe 2 voies
Choisis 2 grandeurs parmi 4.
👉 Sélectionne 2 grandeurs différentes.
📺 Pose l'oscilloscope puis branche ses voies
Étape 4 sur 4

🎓 Analyse & Conclusion

Étudie les oscillations amorties et identifie les 3 régimes.

📊 Récapitulatif

Modifie R, L, C pour comparer.

⚡
U₀ initial
6.0 V
📏
R (Ω)
🌀
L (H)
⚡
C (µF)
🎯
Régime
Pseudo-périodique
🎯
R_c
632 Ω
📐
T₀
20.1 ms
📊
Q
19.9
⏱️
τ = 2L/R
40.0 ms
🔋
E₀
180 µJ

📈 Courbe observée

📊 Mesure interactive de T
👆 Tape sur deux sommets successifs pour mesurer la pseudo-période T.

🔵 Oscillations amorties

Observe U_C, U_R, U_L et i(t).

🔵 U_C(t) — condensateur

🟠 U_R(t) — résistor

🟣 U_L(t) — bobine

⚡ i(t) — courant

💡 À retenir :
• Pseudo-périodique : oscillations amorties.
• Critique : retour le plus rapide à 0.
• Apériodique : retour lent à 0.
• L'énergie est dissipée dans R (effet Joule).

🎯 Les 3 régimes

Comparaison sur une même courbe.

Pseudo
R < 632 Ω
Critique
R = 632 Ω
Apériodique
R > 632 Ω

⚡ Dissipation de l'énergie

L'énergie totale décroît dans R.

💡 À retenir :
• E_C = ½·C·U_C² (jaune)
• E_L = ½·L·i² (bleu)
• E_totale (vert) décroît : dissipation dans R.
• P = R·i² (effet Joule).

🌍 Applications

Le RLC est partout.

📻
Radio
Sélectivité
Le facteur Q contrôle la finesse de l'accord.
🔔
Sonnerie
Son amorti
Oscillations amorties = son pur à la fréquence f₀.
⚡
Allumage
Impulsion brève
Décharge oscillante → étincelle.
🏥
Défibrillateur
Impulsion contrôlée
Impulsion électrique amortie calibrée.

🛡️ Questions

Réponds aux 3 questions.

Question 1 / 3
Pourquoi les oscillations s'amortissent-elles ?
Question 2 / 3
R_c pour L = 4 H et C = 100 µF ?
Question 3 / 3
Que se passe-t-il si on augmente R ?

✍️ Ma conclusion

Vérification automatique.

Progression :
0/5
🎯
Objectif
Identifier les 3 régimes du RLC libre.
💡 R_c = 2√(L/C)

📝 Ta conclusion

🎓 Certificat

Saisis ton nom.

🧮 Exercices

3 exercices progressifs.

1
Calculer R_c
L = 2 H, C = 50 µF. Quelle est R_c ?
  • Formule : R_c = 2√(L/C)
2
Identifier le régime
R = 250 Ω avec R_c = 400 Ω. Quel régime ?
3
Pseudo-période T
L = 1 H, C = 10 µF. Quelle est T ≈ T₀ ?
  • Formule : T ≈ 2π√(L·C)