Colles du 12/01 en Physique (mise à jour)
Publication le 11/01 à 20h28 (publication initiale le 07/01 à 16h27)
Questions de cours:
- Chapitre 12: Régime sinusoïdal forcé
- Conditions d’application de la représentation complexe, définition du régime sinusoïdal forcé.
- Définition de la notation complexe, lien entre notation réelle et complexe.
- Établir et connaître l’impédance d’une résistance, d’un condensateur, d’une bobine.
- Remplacer une association série ou parallèle de deux impédances par une impédance équivalente.
- Utiliser les lois de Kirchhoff et dérivés (ponts diviseurs) en complexe.
- Utiliser la représentation complexe pour étudier le régime forcé électrique ou mécanique.
- Résonance en charge, résonance en vitesse/intensité.
- Définir l’acuité d’une résonance et la relier au facteur de qualité (démo non demandée).
- Établir la condition de résonance en charge en fonction du facteur de qualité (démo).
- Déterminer la pulsation propre et le facteur de qualité à partir de graphes expérimentaux d’amplitude et de phase.
- Chapitre 13: Filtres linéaires
La détermination du signal de sortie n'est pour l'instant pas au programme.
- Définition d’un filtre linéaire.
- Définition et établissement d’une fonction de transfert. Définition du gain, gain en dB et de la phase d’une fonction de transfert.
- Détermination expérimentale du gain et de la phase d’un filtre.
- Définition d’un diagramme de Bode.
- Définition du gain statique et de la bande passante d’un filtre
- Tracer le diagramme de Bode (amplitude et phase) associé à une fonction de transfert d’ordre 1.
- Utiliser les échelles logarithmiques et interpréter les zones rectilignes des diagrammes de Bode en amplitude d’après l’expression de la fonction de transfert.
- Modèles de filtres passifs : passe-bas et passe- haut d’ordre 1, passe-bas et passe-bande d’ordre 2.
- Analyse du diagramme de Bode d’un de ces filtres.
- Expliciter les conditions d’utilisation d’un filtre en tant qu’intégrateur ou dérivateur.
Exercices:
- Chapitre 11: Oscillateurs amortis
- Circuit RLC ou oscillateur avec frottements visqueux
- Analyser, sur des relevés expérimentaux, l’évolution de la forme des régimes transitoires en fonction des paramètres caractéristiques.
- Prévoir l’évolution du système à partir de considérations énergétiques.
- Écrire sous forme canonique l’équation différentielle afin d’identifier la pulsation propre et le facteur de qualité.
- Décrire la nature de la réponse en fonction de la valeur du facteur de qualité.
- Déterminer la réponse détaillée dans le cas d’un régime libre ou d’un système soumis à un échelon en recherchant les racines du polynôme caractéristique.
- Déterminer un ordre de grandeur de la durée du régime transitoire selon la valeur du facteur de qualité avec un abaque.
- Réaliser un bilan énergétique et mettre en évidence les effets de stockage et dissipation.
- Chapitre 12: Régime sinusoïdal forcé
- Idem partie cours
