Circuit RLC série en résonance

[lolito2000]

Bonjour à tous

Voilà, j'explique mon dilemme
Je possède un générateur de signal, il s'agit du MHS2300A.
J'ai monté un circuit RLC série classique dont voici les valeurs :
R = 800ohm
L = 425mH
C = 80nF
J'envoie un signal sinusoïdal de 5V(en jaune) (soit 10V crête-à-crête)
Je calcule la fréquence de résonance théorique, soit 863Hz.
Je calcule également les tensions aux bornes de chaque dipôle à la résonance, soit UC = UL = 14,4V

Problême : en pratique, j'obtiens UC(en violet) = UL(en rouge) = 9,4V (avec une fréquence de résonance voisine de 800Hz)
Je trouve cet écart énorme !!!!
Je vous joins mes calculs théoriques et mes résultats à l'oscilloscope numérique
Quelqu'un peut m'expliquer où est l'erreur ?
Merci beaucoup
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[biloux911]

Bonjour,

Moi ça ne me parait pas énorme 7,9% d'erreur sur une résonance. As-tu regardé la tolérance propre de chaque composant ?

[Antoane]

Bonjour,

Les PJ ne sont pas encore disponible mais déjà :

Comment connais-tu la valeur de tes composants ?
As-tu pris en compte la résistance de la bobine dans tes calculs ?

[lolito2000]

Bonjour

Biloux911, la marge d'erreur sur la fréquence de résonance ets correcte certes, mais ce qui m'embête, c'est la marge d'erreur sur les tensions aux bornes du condo et de la bobine....c'est énorme je trouve.
Antoane, concernant la valeur de mes composants, je possède un RLCmètre.
Et la résistance de la bobine est de 4ohm, que j'ai ajouté à mes 800ohm...
Je bloque.....
merci pour la rapidité de vos réponses, et pour votre aide

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

A quelle fréquence le RLC mètre a-t-il fait sa mesure ?

[lolito2000]

C'est une mesure directe en mode inductancemètre.
Il mesure 425mH...Je l'ai vérifiée au moins 10 fois..
Et comme la fréquence de résonance concorde à peu près avec la théorie, je me suis dit que mes valeurs de composants étaient bonnes...

[gwgidaz]

Et capacité parasite de l'inductance ?

[biloux911]

A tout hasard : la configuration du scop est bien OK ? (atténuation = celle de la sonde) pas de gain qui se cache ? Haute impédance ?

[lolito2000]

Elle est OK...j'en ai deux...un numérique et un analogique...mêmes valeurs pour les 2...toujours 9V aux bornes du condo au lieu des 14,3V théoriques...

[lolito2000]

Bonjour gwgidaz
Une capacité parasite sur la bobine pourrait engendrer une si grosse erreur de tension aux bornes du condo?
Je peux toujours mesurer...sait-on jamais...

[Antoane]

Je voulais bien te croire dès la première fois

Mais l'inductance d'une bobine réelle varie avec la fréquence. Or, un RLC-metre mesure l'inductance en mesurant l'impédance en envoyant un signal de fréquence donnée. Donc si le RLC mètre fait sa mesure à 100kHz, il peut trouver 425mH alors qu'il aurait trouvé 434mH à 1kHz.
Il est d'ailleurs généralement possible de paramétrer la fréquence de test sur les pont "pas trop bas de gamme".

[gwgidaz]

Fais la manip en mettant une capacité quatre fois moindre. Tu dois trouver une fréquence double...Mais si l'erreur en % est encore plus grande , cela signifie que ton inductance a une capacité parasite. D'ailleurs, certains inductancemètre, devant une inductance avec capa parasite, donnent une valeur de L trop grande.

[gwgidaz]

par ailleurs, as tu mesuré la résistance de la bobine en continu ou à la fréquence testée? Il y a probablement des pertes dans le noyau, et une résistance fictive de pertes dont il faut tenir compte, donc un Q plus faible,ce qui explique la tension plus faible que celle attendue.

[lolito2000]

Je suis bien d'accord avec vous les gars
Mais étant donné que ma fréquence de résonance concorde avec la théorie, cela veut dire que les valeurs de mon condo et de ma bobine sont à peu près correctes non?
L'erreur pourrait se trouver éventuellement dans ma résistance...mais je l'ai mesurée 15000 fois, changée 20000 fois....
C'est le voltage qui m'embête en fait...et fatalement l'intensité dans le circuit...je devrais mesurer 6,2mA alors que j'obtiens quelque chose comme 3mA (en efficace), soit 4,2mA en max ... Je retrouve l'erreur sur le voltage...forcément...

[lolito2000]

Concernant un éventuelle résistance de la bobine, par rapport au voltage que je mesure, elle devrait être de 400ohm !! c'est énorme non ?
C'est possible ?

[gwgidaz]

La résistance fictive due aux pertes magnétiques peut être importante . Fais une mesure du Q ( freq/ bande passante à -3db) et tu verras si le Q est celui que tu calcules ou bien s'il est plus faible.

[lolito2000]

Je précise que j'utilise l'enroulement primaire d'un transformateur pour mon inductance.
Peut-être que ça peut venir de là....
Un résistance cachée à l'intérieur...

[gwgidaz]

Si c'est un transformateur pour 50 Hz, c'est sur qu'il y a des pertes magnétiques à 800 Hz ! et même si c'est un transformateur prévu pour l'audiofréquence, les pertes magnétiques sont rarement faibles...Le deuxième enroulement n'a pas d'importance.

[lolito2000]

Oui c'est un transfo pour 50Hz !
Est-ce que cela explique ma perte de 5V aux bornes de mon condo ?
Il y aurait une résistance fictive de 400ohm à 800Hz ?

[Antoane]

Non, c'est une résistance "fictive" en parallèle de ton inductance.
La résistance série (due principalement à l'effet de peau) est beaucoup plus faible.

Ton RLC-mètre ne peut pas la mesurer ? Cela dépend de ce qu'il mesure : impédance du truc branché dessus ou bien, au choix de l'utilisateur : inductance, résistance ou capacité. Sinon, il faut faire plus pousser et utiliser la technique proposée par gwgidaz

[gwgidaz]

L'amortissement du circuit peut être considéré comme réalisé par une résistance fictive en parallèle Rp ou par une résistance fictive en série Rs.
Le produit Rs . Rp est égal au carré de l'impédance Z de la self.

Q= RP/ Z ou Q= Z / Rs


Pour un Q = 5, et une impédance de self de 2000 ohms, tu peux considérer une résistance parallèle Rp = 10 000 ohms ou une résistance série Rs = 400 ohms.

[gwgidaz]

Les résistances d'amortissement sont le résultat de toutes les pertes possibles dans le circuit: resistances ohmiques série, pertes magnétiques...

[lolito2000]

En effet, j'ai changé ma résistance 800ohm contre une 10k.
Mes résultats théoriques concordent parfaitement avec la réalité.
Du coup, avec 10K, on peut négliger toute résistance dite fictive !
Ci-joints mes résultats
Jugez plutôt !!
Merci à tous pour votre aide

[gwgidaz]

Si tu place une résistance série Rs = 10 K, alors cette résistance sera supérieure à l'impédance de la self. Donc , Q sera inférieur à 1, puisque Q = ZL/ Rs donc il n'y a plus de surtension ni de résonance.

Si tu veux un circuit "résonant", alors mets en série une résistance nulle . Ainsi, la seule résistance série sera la résistance fictive de pertes.

De toute façon, dès ta manip de départ tu pouvais calculer la résistance série totale , connaissant la tension que tu mesurais ( je crois 9,4 V) .
cette résistance totale en série = ta résistance + la résistance fictive de pertes ,
et donc tu en déduis la résistance fictive de pertes.