Exercices 157
Le bloc S placé en sortie réalise une opération de seuillage sur la tension u(t), définie par :
si u <
E
2
alors s = 0 et si u ≥
E
2
alors s = E.
Le courant en entrée du bloc S est négligeable devant le courant traversant R. On suppose que
la capacité C est déchargée lorsque l’impulsion se déclenche. Les valeurs de R et C sont choisies
telles que RC < τ /5.
1. Déterminer l’évolution de la tension u(t) lorsque la tension d’entrée est au niveau haut (e = E).
Quelle est en pratique la valeur de u lorsque le front descendant de l’impulsion survient ?
2. Déterminer u(t) après l’impulsion.
3. Représenter graphiquement e(t), u(t) et s(t) sur la même figure. Conclure sur l’utilité du dispositif.
4. Quel est le retard lorsque RC = τ /5 ?
Exercice 6.3 Flash d’appareil photo
Méthode (6.2)
Pour délivrer un éclair très bref, de puissance lumineuse suffisante, on utilise un tube à décharge
nécessitant une tension élevée pour son amorçage. Cette tension, typiquement de l’ordre de 300 V ,
est obtenue à partir d’une pile de 9 V à l’aide d’un dispositif électronique non décrit (boîte noire).
E 1
K 1
1
2
R
C
E 2
u
K 2
boîte
noire
tube
On prendra dans la suite : E 1 = 9,00 V ; E 2 = 300 V ;
R = 1,00 kΩ ; C = 150 μF.
On ferme l’interrupteur K 1 . Le dispositif électronique produit en sortie une tension E 2 = 300 V. On
ferme ensuite l’interrupteur K 2 dans la position (1)
pour charger le condensateur initialement déchargé.
Puis on bascule l’interrupteur K 2 dans la position
(2). Le condensateur se décharge alors rapidement
dans le tube à décharge, produisant l’éclair lumineux.
L’évolution de la tension aux bornes du condensateur
lors de cette décharge est représentée ci-contre :
t(ms)
u(V)
012345
10
15
20
100
200
300
1. Calculer la constante de temps τ de la charge du condensateur et indiquer le temps nécessaire
à cette charge.
2. Calculer l’énergie E C stockée dans le condensateur à la fin de la charge.
3. Pourquoi effectue-t-on une charge sous haute tension ?
4. Déterminer la constante de temps τ
de la décharge au travers du tube à éclat. En assimilant
le tube à éclat, après son amorçage, à une résistance r, en déduire la valeur de celle-ci.
5. Comparer τ et τ
Commenter.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
Le bloc S placé en sortie réalise une opération de seuillage sur la tension u(t), définie par :
si u <
E
2
alors s = 0 et si u ≥
E
2
alors s = E.
Le courant en entrée du bloc S est négligeable devant le courant traversant R. On suppose que
la capacité C est déchargée lorsque l’impulsion se déclenche. Les valeurs de R et C sont choisies
telles que RC < τ /5.
1. Déterminer l’évolution de la tension u(t) lorsque la tension d’entrée est au niveau haut (e = E).
Quelle est en pratique la valeur de u lorsque le front descendant de l’impulsion survient ?
2. Déterminer u(t) après l’impulsion.
3. Représenter graphiquement e(t), u(t) et s(t) sur la même figure. Conclure sur l’utilité du dispositif.
4. Quel est le retard lorsque RC = τ /5 ?
Exercice 6.3 Flash d’appareil photo
Méthode (6.2)
Pour délivrer un éclair très bref, de puissance lumineuse suffisante, on utilise un tube à décharge
nécessitant une tension élevée pour son amorçage. Cette tension, typiquement de l’ordre de 300 V ,
est obtenue à partir d’une pile de 9 V à l’aide d’un dispositif électronique non décrit (boîte noire).
E 1
K 1
1
2
R
C
E 2
u
K 2
boîte
noire
tube
On prendra dans la suite : E 1 = 9,00 V ; E 2 = 300 V ;
R = 1,00 kΩ ; C = 150 μF.
On ferme l’interrupteur K 1 . Le dispositif électronique produit en sortie une tension E 2 = 300 V. On
ferme ensuite l’interrupteur K 2 dans la position (1)
pour charger le condensateur initialement déchargé.
Puis on bascule l’interrupteur K 2 dans la position
(2). Le condensateur se décharge alors rapidement
dans le tube à décharge, produisant l’éclair lumineux.
L’évolution de la tension aux bornes du condensateur
lors de cette décharge est représentée ci-contre :
t(ms)
u(V)
012345
10
15
20
100
200
300
1. Calculer la constante de temps τ de la charge du condensateur et indiquer le temps nécessaire
à cette charge.
2. Calculer l’énergie E C stockée dans le condensateur à la fin de la charge.
3. Pourquoi effectue-t-on une charge sous haute tension ?
4. Déterminer la constante de temps τ
de la décharge au travers du tube à éclat. En assimilant
le tube à éclat, après son amorçage, à une résistance r, en déduire la valeur de celle-ci.
5. Comparer τ et τ
Commenter.
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