Induction, ouverture d'un circuit RL

[invite8241b23e]

Bonjour à tous.

Imaginons un circuit formé d'une maille avec en série : interrupteur, lampes, bobine.

L'orsque l'on ouvre l'interrupteur, la bibine fait que l'ampoule va briller légèrement plus avant de s'éteindre progrssivement.

Problème : le circuit étant ouvert, si les électrons continuent de circuler, il devrait apparaître des cherges, comme sur un condensateur. Comment atteint-on donc l'équilibre ? Va-t-il y avoir un "effet condensateur", puis les électrons vont se répartir de nouveau sur l'ensemble du circuit ?


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[pephy]

bonjour,
en réalité le circuit reste établi pendant quelques instants grâce à l'étincelle: il y a un extra-courant de rupture

[invite8241b23e]

Oui, j'ai lu cette explication sur l'étincelle. Mais une étincelle est très brève. Or, expérimentalement, on ne voit plus l'étincelle alors que l'ampoule est encore allumée, même si elle est sur le déclin. Enfin si je ne dis pas de bêtise...

[b@z66]

Personellement, j'ai un peu du mal à imaginer la situation de ton montage. Bon, en assimilant l'inductance à une résistance, on a un circuit RL.
Au moment de fermé l'interrupteur, la tension du géné se retrouve entièrement au borne de la bobine. Elle y disparait progressivement ensuite au profit de celle aux bornes de la lampe(qui s'allume donc petit à petit). Au moment d'ouvrir l'interrupteur, le courant ne peut s'interrompre d'un coup, il se poursuit donc au pire avec un arc électrique et une surtension aux bornes de l'inter. Toutefois, la résistance du circuit augmentant (circuit ouvert), ce courant tend à s'annuler (le tenps que dure l'arc).
Enfin, si tu assimiles l'interrupteur à un condo, pourquoi pas, on va effectivement retrouver à la fin du transitoire les charges au bornes de l'interrupteur telles que Q=C.E avec E la tension du géné malgré tout, on a alors un circuit RLC avec tous les phénomènes de résonnances que l'on connait (la fréquence de résonnance doit être assez élevée en pratique et sort sans doute de la bande passante du signal "interrupteur").

La lampe est allumée si du courant passe dans le circuit, ce courant est visible au niveau de l'interrupteur. S'il est ouvert, c'est l'arc électrique. Sans arc électrique, pas de courant et pas de lampe allumée...sauf au cas ou l'inter à une légère capa.

[A voir en vidéo sur Futura]

[b@z66]

Bon, en assimilant l'inductance à une résistance, on a un circuit RL.

Petite erreur, je parlais de la lampe en fait.

[Microtech]

bonjour,

Et si nous parlions simplement de refroidissement du filament de l'ampoule pour expliquer le temps d'extinction de la lampe ?

[b@z66]

bonjour,

Et si nous parlions simplement de refroidissement du filament de l'ampoule pour expliquer le temps d'extinction de la lampe ?

Effectivement, c'est plus probable.

[invite8241b23e]

Alors là je comprends plus rien...

C'est le refroidissement de la lampe ou un courant induit ??

[b@z66]

Alors là je comprends plus rien...

C'est le refroidissement de la lampe ou un courant induit ??

Ca dépend mais étant donné la faible valeur de la capacité d'un interrupteur, le temps du transitoire (RC) du courant induit qui établit les charges dans la capa doit être vraiment faible. Pour expliquer l'observation que tu as décrit, le refroidissement est effectivement beaucoup plus probable, selon moi maintenant, comme explication (dépend de la résistance ou de la capa thermique dans ce cas là).

[Tropique]

Hello

Je pense qu'il faudrait d'abord bien poser ton problème: soit tu te trouves dans une situation idéale, avec des éléments parfaits, et dans ce cas, le problème est impossible (encore que tu ferais bien de faire un schéma, vu qu'il y des incohérences entre tes descriptions du circuit et des phénomènes) en raison d'une discontinuité au moment de l'ouverture du switch, soit tu travailles sur des éléments réels, ayant des pertes, des capas parasites, etc, auquel cas il faut quantifier ces éléments (c'est un forum de physique, bordel, pas le café de la gare) pour pouvoir raisonner sur des bases solides et peupler les équations.
A+

[invite8241b23e]

OK OK, je n'ai peut-être pas été précis...

On parle bien évidemment d'un circuit réel, avec tous les défauts qu'il a. L'expérience, à l'ouverture d'un circuit bobine-lampe-générateur en série montre que l'ampoule s'éclaire légèrement plus avant de s'éteindre plus lentement qu'à l'habituel.

Ce que j'aimerais savoir, c'est que ce passe-t-il au niveau électronique, puisque logiquement, quand un circuit est ouvert, ces électrons ne devraient plus circuler ??

[Tropique]

Je pense encore une fois qu'il y a une ambiguité entre ta description du phénomène et celle du circuit: globalement, tu dis que tout est en série; moi je pense plutot que lampe et self sont en //. Pourquoi? analysons la situation dans ce cas:
Si l'interrupteur a été fermé depuis assez longtemps, le circuit se réduit à ses résistances. Dans la maille, on a donc: le générateur, l'interrupteur fermé et la lampe en // avec la résistance parasite de la self.
Si cette résistance est suffisament élevée, elle ne va pas dériver la totalité du courant de la lampe, permettant à celle-ci de briller faiblement; lorsqu'on ouvre l'interrupteur, le circuit se résume à la lampe et la self, avec comme conditions initiales le courant qui circulait dans la self, que l'on peut supposer majoritaire (de là l'importance de raisonner en termes quantitatifs).
La totalité de ce courant va donc maintenant devoir circuler dans la lampe, et donc la faire briller plus fort; ensuite, ce courant va décroitre de façon exponentielle (enfin, pas vraiment car la résistance du filament est non-linéaire, mais ne compliquons pas trop).
Comme tu vois, ce scénario correspond parfaitement à ta description, et il n'est pas nécéssaire de faire intervenir des discontinuités, ou des arcs d'interrupteur qui laissent passer le courant.
A noter que ça ne se passe ainsi que pour certaines gammes de rapport des diverses résistances du circuit: si la self était parfaite, la lampe serait initialement éteinte et ne s'allumerait qu'à partir du moment où l'interrupteur s'ouvre.
Si l'on suppose que tout est série, je ne vois pas trop comment expliquer les phénomènes (à moins de méchamment tirer sur la réalité, et supposer des éléments parasites délirants).
A+

[invite8241b23e]

Merci beaucoup Tropique pour cette description. Je viens de relire mon cours, la description que je viens de faire était effectivement pour un circuit parallèle, auquel cas, je connaissais déjà l'explication...



Merci à tous pour les explication.

Au passage, comme le disais chup, il semblerait que pour un circuit en série, il y ait la possibilité d'une étincelle !