Circuit LC, impédance/capacité/inductance et nombres complexes

[Invertebre]

Bonsoir
Je dois rendre un rapport de physique dans la semaine. Je pensais avoir tout juste mais je me rends compte que qqch. est faux. Je dois prouver algébriquement puis donner un exemple (avec des valeurs) et en discuter.
J'utilise la formule z=wL-(1/wC)
Où w = omega = pulsation
Je donne une valeur à Z et à C puis je dois trouver L. Jusque-là moyennement ok mais j'obtiens un nombre positif au moins.
Ensuite j'essaie de donner les caractéristiques de L = (mu*n au carré*S)/racine de (4r au carré + l au carré)
Avec mu perméabilité du vide, S section de la bobine, r son rayon et l sa longueur.
Sauf que là j'obtiens de la m!!!
Si je donne des valeurs au hasard pour mu, n, S, r et l j'obtiens un tout tout petit L alors je me suis dit recommençons:
Cherchons L par rapport à mu, n, rayon, etc. en attribuant des valeurs plausibles puis cherchons la capacité par rapport au Z imposé de départ et par rapport au L trouvé
Donc je trouve un L très très petit (dans les *10exposant moins 6) et quand je cherche C= 1 divisé par (w au carré * L - Z*w), là j'obtiens un nombre négatif pour C... what?!?

Merci au preux qui saura m'aider...
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[PIXEL]

des formules balancées comme ça , personne n'y pige rien !

apprend , déjà, à exposer ton probléme et ta démarche

[ranarama]

Hello.
Détaille donc un calcul pour un exemple en particulier et surtout donne des chiffres, et cela sera plus simple pour tout le monde, de trouver ton erreur.

[Invertebre]

Ok
Circuit LC
Avec Z = 3kOhms
C= 0.95 micro farad
Quelles sont les proprietes de L?

[A voir en vidéo sur Futura]

[PIXEL]

circuit // ou série ?

à quelle fréquence ?

il faut apprendre à poser un probléme !

[Invertebre]

Circuit LC série
Avec Z = 3kOhms
C= 0.95 micro farad
Frequence 50Hz
Quelles sont les proprietes de L?

[PIXEL]

il y a un point pas net ..

Z est une résistance PURE , ou a un module imaginaire ?

[Invertebre]

Ce n'est pas une résistance pure.

[PIXEL]

bon ..moi j'en ai marre de tirer les vers du nez, et j'ai autre chose à foutre de mon temps ! , donc :

1) montre ton devoir in extenso , et pas au goutte à goutte

2) montre le travail que tu as fait , comme prévu dans les règles du forum

3) on donne le "coup de pouce" si nécessaire

4) sinon , tu de dépatouilles....

[Invertebre]

Excusez-moi , j'avoue avoir été peut-être peu clair.

Il n'y a pas d'exercice à proprement parler. Nous avons fait un travail pratique en classe : une alimentation de quelques volts (donc un transfo qui passe le 240 en une dizaine de volts) branché aux "bornes" d'un condensateur et une inductance branchée aux "deux bornes" du condensateur. Donc il me semble que c'est un LC en série avec une alimentation en parallèle.
Nous avons fait des manips etc. mais ça n'a aucune importance par rapport au problème auquel je suis confronté.
=> Je dois essayer d'imaginer des dimensions pour un tel circuit.
Donc j'ai imaginé un transfo qui passe le 240V en 100V à l'entrée du circuit avec une petite puissance de 3W qui est la puissance qu'il peut fournir au max.

J'ai donc conclu que son impédance lorsque le transfo est au max de sa puissance est de Z=U^2 / P = 3333 Ohms soit 3kOhms (U=Z*I et P=U*I => U^2/P = Z)
Avec une fréquence de 50Hz donc un omega de 100*pi, notre Z de 3k Ohms, et une capacité pour le condensateur de 0.95microFarad je fais:

Et j'ai bidouiller l'équation pour avoir
et là je trouve un L= 20Henrys
Donc j'essaie de trouver les caractéristiques de la bobine d'inductance:
Avec la formule:

Je mets des valeurs un peu au hasard mais plausible pour essayer d'atteindre les 20Henrys sauf que je tombe toujours sur des valeurs très très petites.
Avec la formule que je viens de donner, j'ai aussi essayé de mettre la longueur de la bobine = ...
(où S = surface délimitée par une spire donc pi*r^2) sauf que je trouve une valeur négative dans la racine donc impossible...

Dans l'idéal j'aimerais donner des valeurs à n et l (car la longueur de la bobine dépend du diamètre du fil qui serait utilisé et du nombre de tours), mu est connu (4*pi*10^-7, perméabilité du vide), S vaut pi*rayon^2, rayon est inconnu.

[PIXEL]

le shéma.... qu'on soit bien surs de parler de la même chose.

[Invertebre]

Ce schéma SAUF que C et L sont inversés et il n'y a pas de R ... pas trouvé mieux
Et tout à gauche c'est bien sûr le transfo qui délivre 100V et d'une puissance max de 3W
(A 50Hz comme précisé dans mon précédent post)

[PIXEL]

bon , ben.... quand tout sera précis , on en causera

[antek]

En parlant uniquement des modules c'est pas compliqué

Z de L = ?
Z de C = ?
Z totale = ?

[ranarama]

=> Je dois essayer d'imaginer des dimensions pour un tel circuit.

Mais ce n'est pas un énoncé ça, et sans un énoncé clair pour te guider,par étapes, à mon avis il n'y a pas de pédagogie possible , autant dire que tu perds ton temps.
Au passage ton résultats 20 Henry est irréaliste (bcp trop grand)

[Invertebre]

Cela vous convient-il? le transfo est élévateur sur ce schéma mais dans mon cas c'est 230V => 100V même si ça n'a que peu d'importance j'imagine

[Invertebre]

Mais ce n'est pas un énoncé ça, et sans un énoncé clair pour te guider,par étapes, à mon avis il n'y a pas de pédagogie possible , autant dire que tu perds ton temps.
Au passage ton résultats 20 Henry est irréaliste (bcp trop grand)

[...] Vous étudierez ensuite la manière dont on peut dimensionner un circuit LC en prenant compte de tous les composants, de manières algébriques et concrètes ... [...]
L'énoncé avait été donné par oral et c'est à peu près ce que j'avais noté. Donc dimensionner un circuit LC de même impédance que la source à 50Hz donc:
Z de L + Z de C = Z transfo

[antek]

Z de L + Z de C = Z transfo

Je pense que tu veux dire :
ZL en parallèle avec ZC = Ztransfo

[PIXEL]

un tranfo "idéal" n'a pas d'impédance , il y a, manifestement, un gros hiatus de compréhension !

[Invertebre]

admettons qu'on ait un transfo délivrant 100V, comme U=Z*I si Z = 0 alors 100V= 0*I ?

ZL en parallèle avec ZC = Ztransfo

L et C ne sont pas vraiment en parallèle puisqu'on a presque comme 2 circuits, le premier constitué du transfo et du condensateur, le condensateur se charge puis se décharge dans le "2ème" circuit où on a notre inductance L

[PIXEL]

si un tranfo est "ideal" tu le considéres comme un générateur de tension sans résistance interne.... pas besoin de balancer des formules mgiques

[Invertebre]

Et s'il n'est pas idéal?
Car j'avais lu sur une discussion de ce forum il y a une semaine ou deux quelqu'un qui parlait de transfo, vous disiez qu'un transfo a une puissance à ne pas dépasser (au risque de cramer le fusible) et que donc si on avait une tension fixe, l'intensité du courant dépendait du reste du circuit et que si le reste du circuit n'a pas d'impédance alors l'intensité monte en flèche car court-circuit et donc U*I=P dépasse largement la puissance max du transfo donc grille le fusible

[Antoane]

Bonjour,
Ce n'est pas clair... tu dis d'abord :

Circuit LC série

puis tu donnes la formule :

donnant (la partie imaginaire de) l'impédance d'un circuit LC série,
puis tu donnes le schéma :

Pièce jointe 291553
Cela vous convient-il? le transfo est élévateur sur ce schéma mais dans mon cas c'est 230V => 100V même si ça n'a que peu d'importance j'imagine

Utilisant manifestement un LC parallèle...

Comment as-tu choisi cette valeur de C=0,95µF ?


PS : lorsqu'on aura résolut ce problème, fais-nous penser à te parler de la différence entre watt et volt.ampère

[PIXEL]

ça n'est pas précisé dans l'énoncé....

donc , il est idéal

[Invertebre]

J'ai pris 0.95microFarad car c'est une valeur que j'avais pu voir sur un des condensateurs qu'on avait à l'école... donc pour ne pas être complètement à côté de la plaque.

Utilisant manifestement un LC parallèle...

L et C ne sont-ils pas en série? Certes TOUT le montage n'est pas en série mais L et C sont en série, avec l'alimentation qui est en parallèle avec le condensateur?

PS : lorsqu'on aura résolut ce problème, fais-nous penser à te parler de la différence entre watt et volt.ampère

Oui bon je ferai attention la prochaine fois, promis

ça n'est pas précisé dans l'énoncé....

donc , il est idéal

En physique rien n'est idéal, donc j'aurais bien voulu savoir faire dans un cas non idéal

[PIXEL]

demander au prof de préciser...on ne peut pas deviner

[Invertebre]

De préciser quoi? L'impédance du transformateur? Ce n'est pas déterminable par des calculs?

[Antoane]

JL et C ne sont-ils pas en série? Certes TOUT le montage n'est pas en série mais L et C sont en série, avec l'alimentation qui est en parallèle avec le condensateur?

Une alim est toujours en parallèle avec ce qu'elle alimente, sans quoi le courant ne pourrait pas circuler...

Choisi donc le schéma qui te convient et donne nous l'expression de l'impédance globale du circuit.

En physique rien n'est idéal, donc j'aurais bien voulu savoir faire dans un cas non idéal

On résoudra le problème à 4 composants quand celui à 2 sera fait (C'est a priori assez trivial, il suffit de rajouter deux termes dans la somme).

[PIXEL]

non , c'est une donnée du constructeur.

[Invertebre]

Ok disons LC série
donc Ztot= Z de L + Z de C = j* omega * L - 1/j*omega*C

Edit:

ben oui pour le primaire seul Z=U/I
pour le secondaire seul, tu divises par (n1/n2)²

C'est ce qu'a été écrit ici http://forums.futura-sciences.com/el...n-transfo.html