SOS physique-chimie

bonjour !

ja'i un gros souci sur cet exercice d'électricité :
j'ai répondu aux 2 premières questions sans problème, mais je n'arrive pas à trouver R1 (j'avais pensé à la formule dE/dt = -Ri mais je ne sais pas comment la mettre en pratique) et donc la suite est impossible à faire...

pouvez-vous m'aider svp ?

saha

Bonjour,

Je suis d'accord avec vous pour les réponses aux deux premières questions (si je me réfère à ce que vous avez écrit sur la feuille d'énoncé de l'exercice).
Pour la question 3 :
D'où vient votre relation dE/dt = - Ri ?
Pourquoi ne pas utiliser la constante de temps \(\tau\)?
A t = 60 ms, on peut considérer que le condensateur est chargé donc 5 \(\tau\)= 60 ms.
Ensuite à partir de l'expression de \(\tau\) pour un dipôle RC constitué du conducteur ohmique 1 et du condensateur, vous devriez arriver à exprimer puis calculer R1.

Bon courage et n'hésitez pas à poser d'autre(s) question(s) si nécessaire.

merci !
ça signifie que comme tau = RC, R = tau/C. or tau = 60/5 = 12ms d'ou R1 = 12E-3s/220E-6F = 54.5 ohm ?
mais comment sait-on que 5tau = 60ms ?

C'est effectivement ce que j'ai trouvé comme valeur de R1 (attention peut-être aux chiffres significatifs).

Comme je vous l'ai dit, on considère qu'un condensateur est totalement chargé à la date t = 5\(\tau\).
Sur la courbe E = f(t) pour le condensateur, on voit que l'énergie maximale que le condensateur peut emmagasiner est atteinte à la date t = 60 ms, c'est donc à cette date que le condensateur est totalement chargé ; d'où 5\(\tau\)= 60 ms.

Bon courage pour la suite de l'exercice.

encore merci !

donc maintenant que j'ai trouvé R1, je peux calculer U, mais comment ?
pour la question 5, je trouve la période propre T = 40ms est-ce juste ? du coup en appliquant la formule j'obtiens : L = T^2/4pi^2C d'ou L = 0.18H. c'est ça ?

enfin pour la dernière question, je trouve i(t) = I0*sin(Wt+x) euh.. comment je le traduis sur la courbe ?

Pour déterminer U, tension aux bornes du générateur (si je vois bien le schéma), vous pourriez peut-être vous servir de Ee max en cherchant la relation entre Ee max et U.
Pour déterminer avec précision To, il vaut mieux en mesurer plusieurs... on trouve bien 0.18 H avec To = 40 ms.
Quant à i(t), pour tracer son évolution temporelle, vous pouvez peut-être remplacer t par des valeurs particulières de To (To/4; To/2....).
Bon courage.

alors est-ce que c'est juste, si je dis que Egénérateur = Ee max étant donné que dans le circuit, lorsque le condensateur se charge, Eb est nulle ?
mais alors je néglige l'énergie de la résistance...

comment je peux trouver l'expression de i en fonction de Eb ou Ee : avec la formule E = .5LI^2 + .5CUc^2 ??

aaaaah j'ai (peut-être) une idée :
comme je connaîs R1 (merci encore a SOS(4))

si je dis que Uc = U(1-exp(-t/RC)) = racine carrée (2Ee/C) je peux trouver U car je possède la courbe de Ee = f(t). dès lors je prends une valeur de Ee et du t qui lui correspond et je trouve U. cependant je dois prendre ces valeurs lorsque l'interrupteur est en position 1 (charge du condensateur)
Est-ce juste ?

saha

j'ai fini par trouver R1 = 55ohm.

en admettant que ce soit juste, je peux trouver U sans avoir besoin d'équations diff si j'ai la courbe de Ee...
il me suffirait alors de dire que
Uc = U(1-exp(-t/RC) = racine carrée (2Ee/C) et je prends Ee et t donnés sur la courbe...
est-ce possible ?

saha

Lorsque le condensateur se charge avant t = 60 ms, interrupteur en position 1, il n'y a pas de courant qui traverse la bobine donc Eb est forcément nulle.
Si vous prenez l'asymptote à la courbe Ec(t) à t = 60 ms, vous avez Ec max = 4 mJ = 0,5.C.uc max^2 = 0,5.C.U
car lorsque le condensateur est chargé à t = 60 ms, on a : uc max = U (cf. cours sur la charge d'un condensateur).

Pour ce qui est de l'intensité du courant i(t), remplacer t par des valeurs particulières tel que le suggère mon collègue SoS(17) dans un précédent message... et réfléchissez à ce qui se passe dans le circuit lors des échanges d'énergie entre condensateur et bobine (en particulier au niveau du sens du courant).

Bon courage.

merci
ça veut dire que pour U je trouve 1.3mV car j'ai fait

Ecmax = .5 * U^2 * C
U = racine carrée (2Ecmax/C) --> U = racine carrée (2*4E-3*220E-6)
d'ou U = 1.3E-3V = 1.3mV

c'est plausible d'avoir une si petite tension ? et ma méthode est-elle juste ?

Je ne suis pas d'accord avec vous, je ne trouve pas cette valeur pour la tension U.
Attention, ce n'est pas racine carré(2*4E-3*220E-6) mais racine carré(2*4E-3/220E-6).
Refaites le calcul et indiquez-moi votre résultat que je vous le confirme.

En revanche, il était très pertinent de penser que 1,3 mV est une tension trop faible pour que le résultat soit juste.

effectivement ! grossière erreur merci beaucoup de me l'avoir signalée !
je trouve finalement U=36V, ce qui paraît plus probant !
merci encore !

Ce n'est toujours pas le bon résultat !
Refaites à nouveau votre calcul. N'auriez-vous pas oublié quelque chose ? (racine carré)

Mais...en ce qui concerne votre valeur de To, je crains que vous n'ayez pas la bonne valeur : la courbe que vous utilisez n'est pas la courbe uc(t) mais E(t) et la période de l'un n'est pas la période de l'autre...
La relation entre les deux est peut-être dans votre cours ou... recontactez-nous !