📦 Présentation du matériel
Découvre le circuit RLC forcé : un générateur basse fréquence (GBF) impose une tension sinusoïdale. On étudie la réponse du circuit en fonction de la fréquence.
🎬 Choisis un niveau de résistance
👇 Choisis un cas ci-dessous.
🎯 Analogie : accord parfait d'un instrument de musique.
f₀ = 1/(2π√(LC)).
Le facteur de qualité vaut Q = (1/R)·√(L/C).
- En régime forcé, le circuit oscille à la fréquence du GBF, pas à sa fréquence propre.
- Le GBF impose : u(t) = U_m · cos(2πft)
- Résonance d'intensité : i est maximal quand f = f₀
- Fréquence propre : f₀ = 1 / (2π√(LC))
- Facteur de qualité : Q = f₀ / Δf (Δf = bande passante à −3 dB)
- À la résonance : u et i sont en phase (impédance minimale = R).
- Plus R est petite, plus Q est grand, plus la résonance est aiguë.
🛠️ Montage du circuit RLC forcé
Construis le circuit : GBF en série avec bobine + résistance + condensateur, et place l'oscilloscope pour visualiser u(t) et i(t).
1. Clique sur un composant pour l'ajouter
2. Clique sur ⟳ pour tourner
3. Glisse les poignées des fils vers les bornes
4. Clic droit sur un composant ou un fil → supprimer
📐 Schéma à réaliser (RLC série avec GBF)
📺 Brancher l'oscilloscope
Branche l'oscilloscope pour visualiser la tension du GBF (voie 1) et la tension aux bornes de R (voie 2, image du courant).
🧰 Appareil à ajouter
L'oscilloscope est un voltmètre différentiel : branche-le en dérivation.
🖱️ Déplaçable : l'oscilloscope peut être déplacé avec la souris.
🎓 Analyse & Conclusion
Étudier la résonance d'intensité, déterminer f₀, Δf, Q et comparer avec les valeurs théoriques.
📊 Récapitulatif de ton expérience
Voici les grandeurs caractéristiques avec leurs formules et valeurs calculées.
= 1000 rad/s
= 50 Ω
= 120 mA
= 0.0°
🧮 Grandeurs caractéristiques
= 159.2 Hz
= 2.0
= 79.6 Hz
= 1000 rad/s
🎯 Courbe de résonance i(f)
🎯 Résonance d'intensité
Compare les courbes i(f) pour différentes valeurs de R.
• À la résonance : i_max = U_m / R, u et i sont en phase.
• Bande passante : Δf = f₀ / Q.
• Plus R est petite, plus Q est grand, plus le pic est aigu.
🔄 Déphasage u-i selon la fréquence
Observe comment i se décale par rapport à u quand on change la fréquence.
🔊 f < f₀ — circuit capacitif
🎯 f = f₀ — résonance
🌀 f > f₀ — circuit inductif
• f < f₀ : le condensateur domine → déphasage négatif.
• f = f₀ : résonance, impédance purement résistive.
• f > f₀ : la bobine domine → déphasage positif.
🌍 Applications de la résonance
La résonance RLC est partout en électronique et au-delà.
🛡️ Questions de compréhension
Réponds aux 3 questions pour valider ta compréhension.
✍️ Ma conclusion
Rédige ta conclusion en t'aidant des indices. Elle sera vérifiée automatiquement.
📝 Ta conclusion rédigée
🎓 Certificat de réussite du TP RLC forcé
Félicitations ! Saisis ton nom pour générer ton certificat.
🧮 Exercices guidés
Applique ce que tu as appris avec 3 exercices progressifs.
- Formule : f₀ = 1/(2π√(L·C))
- L·C = 0,5 × 20×10⁻⁶ = 10⁻⁵ s²
- √(L·C) ≈ 3,16×10⁻³ s
- À toi de calculer : f₀ = 1/(2π × 3,16×10⁻³) ≈ ? Hz
- Formule : Q = (1/R)·√(L/C)
- R = 100 Ω, L/C = 0,5 / 20×10⁻⁶ = 25 000
- √(L/C) ≈ 158,1
- À toi de calculer : Q = (1/100) × 158,1 ≈ ?
- Puis : Δf = f₀/Q ≈ ? Hz
- Rappel : si f < f₀, le condensateur domine
- Rappel : si f = f₀, c'est la résonance
- À toi de raisonner : si f > f₀, quel composant domine ?
🟣 Ma conclusion — TP RLC forcé
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