103
CHAPITRE
4 Régimes transitoires
I n t r o d u c t i o n
Dans ce chapitre, nous nous proposons d’étudier les réponses à un échelon de tension de
quelques circuits simples comprenant des condensateurs, des bobines et des résistances
(circuit RC série, circuit RL série, circuit RLC série).
Plan du chapitre 4
A. Étude d’un circuit RC série. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
1. Charge du condensateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
2. Décharge du condensateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
B. Étude d’un circuit RL série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
1. Établissement du courant dans la bobine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
2. Arrêt du courant dans la bobine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
C. Étude d’un circuit RLC série. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
1. Montage expérimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2. Évolution de la tension u C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3. Évolution de l’intensité i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4. Interprétation physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
5. Étude énergétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6. Analogie avec l’oscillateur linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Méthodes
L’essentiel ; mise en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Énoncés des exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133
Indications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
Solutions des exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139
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CHAPITRE
4 Régimes transitoires
I n t r o d u c t i o n
Dans ce chapitre, nous nous proposons d’étudier les réponses à un échelon de tension de
quelques circuits simples comprenant des condensateurs, des bobines et des résistances
(circuit RC série, circuit RL série, circuit RLC série).
Plan du chapitre 4
A. Étude d’un circuit RC série. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
1. Charge du condensateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
2. Décharge du condensateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
B. Étude d’un circuit RL série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
1. Établissement du courant dans la bobine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
2. Arrêt du courant dans la bobine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
C. Étude d’un circuit RLC série. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
1. Montage expérimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2. Évolution de la tension u C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3. Évolution de l’intensité i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4. Interprétation physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
5. Étude énergétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6. Analogie avec l’oscillateur linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Méthodes
L’essentiel ; mise en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Énoncés des exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133
Indications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
Solutions des exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139
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