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.
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
🔵 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).
• 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).
• 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)