Circuit RC MPSI : problème
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Circuit RC MPSI : problème



  1. #1
    invite725681ad

    Circuit RC MPSI : problème


    ------

    Bonjour

    Bon, voilà je suis face à un exercice visiblement assez simple mais même là je réussis à me casser la tête.

    Voici l'exercice

    http://pix.nofrag.com/0/c/0/4508453d...4d10a9b0f.html

    La première question que je me pose, est de savoir si à t= 0- le condensateur est chargé, dans ce cas u = E ( en effet, l'interrupteur a été ouvert pendant un temps très long, donc le condensateur est chargé ?)

    Ce qui donne

    u = E
    i2 = 0 (car K ouvert)
    i1 = 0 car condensateur chargé
    i = i1 + i2 = 0

    A t = 0 +

    u = E (car tension continue dans un condensateur)
    i1 = 0

    i2 = 2E/R (loi de smailles)
    i = i1 + i2 = 2E/R

    t -> + oo

    Condensateur chargé donc i1 = 0

    On peut donc créer un circuit équivalent avec un générateur E et un résistance de 3R/2

    Ainsi i = i2 = 2E/3R

    Et u = R/2 i2 (loi des mailles) =

    Vient le moment de l'équation différentielle


    On créé le circuit équivalent (question 4)

    Avec la transformation Thévenin/Norton, on obient un circuit série avec C, un générateur de tension E/3 et une résistance R/3

    L'équation différentielle est (R' = R/3 pour des soucis de lisibilité) (duc/dt = (uc)' )

    uc + R'C (uc)' = E/3

    Ainsi

    (uc)' = E/3R'C - uc/R'C

    La solution est donc

    uc = K (e(-t/tau) ) + E/3

    A t= 0, uc = E d'où K = 2E/3

    Aisin uc(t) = E/3 (1 + 2 e(-t/tau))

    On retrouve uc (0) = E et uc (+oo) = E/3

    Ainsi i (t) = -2E/R exp(-t/tau)

    Premier soucis : un -

    A t= 0, on ne retrouve pas i1 = 0, mais ça marche à +oo

    i2 R/2 = u

    Donc i2 = 2E/3R ( 1 + 2 e(-t/tau)

    No problem

    Et i = i1 + i2

    i = 2E/3R (1 - e(-t/tau))

    Ce qui est cohérent encore faux car vrai à t -> + oo mais faux à t=0

    3 solutions :

    - Soit je me suis complètement trompé, et le condensateur n'est pas chargé à t =0
    - Soit je me suis trompé à t = 0 pour i1 et i
    - Soit je me suis trompé dans le calcul
    - Et truc horrible : ça se trouve le courant qui traverse le circuit équivalent est i, dans ce cas je suis encore plus dans l'erreur.

    Voilà, merci beaucoup à ceux qui regarderont

    -----
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par HULK28 ; 21/09/2008 à 19h55.

  2. #2
    invite725681ad

    Re : Circuit RC MPSI : problème

    J'ai peut-être une solution

    A t = o+

    uc = E incontestablement car la tension est continue aux bornes d'un générateur

    Ainsi

    (i2R)/2 = E (loi des mailles) => i2 = 2E/R

    Loi des mailles

    ((i2)R)/2 + Ri = E Donc Ri = 0 ==>

    i = 0

    i1 = i - i2 (loi des noeuds) ==> i1 = -2E/R

    A t = 0-

    U = E

    i2 = 0 car branche centrale débranchée

    Et i1 = 0 d'où i = 0

    Cela vérifierait pour 0+, mais pas pour 0-, normal ou... ?

  3. #3
    pephy

    Re : Circuit RC MPSI : problème

    Citation Envoyé par JeanPierreDonadieu Voir le message
    J'ai peut-être une solution
    A t = o+
    uc = E incontestablement car la tension est continue aux bornes d'un générateur
    Ainsi
    (i2R)/2 = E (loi des mailles) => i2 = 2E/R

    Loi des mailles
    ((i2)R)/2 + Ri = E Donc Ri = 0 ==>
    i = 0
    i1 = i - i2 (loi des noeuds) ==> i1 = -2E/R
    A t = 0-
    U = E
    i2 = 0 car branche centrale débranchée

    Et i1 = 0 d'où i = 0

    Cela vérifierait pour 0+, mais pas pour 0-, normal ou... ?
    bonsoir,
    je suis d'accord avec çà. Il n'y a rien d'anormal: dans le condensateur le courant passe de 0 à -2E/R à t=0

  4. #4
    pephy

    Re : Circuit RC MPSI : problème

    la solution de l'équa diff est correcte; mais elle n'est valable que pour t>0
    On ne peut donc retrouver que la valeur de i1= t=0+

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite725681ad

    Re : Circuit RC MPSI : problème

    Merci beaucoup.

  7. #6
    invite725681ad

    Re : Circuit RC MPSI : problème

    Dites, me trompé-je ou l'exercice 2 est hyper facile ? Je penche plutôt pour le piège mais bon...

  8. #7
    invite03481543

    Re : Circuit RC MPSI : problème

    Bonsoir,

    merci d'avoir le réflexe de poster vos images sur le serveur du forum (par le trombonne qui apparait dans la page d'édition), les serveurs externes ne permettant pas une pérennité suffisante.

    Pour cette fois je vais faire le rapatriement.

  9. #8
    invite03481543

    Re : Circuit RC MPSI : problème

    Je te rassure il n'y a pas de pièges.

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