Fréquence de coupure

**narakphysics** · 12/02/2012, 16h56

Bonjour à tous

je désire savoir le sens physique de la fréquence de coupure, et pourquoi on la calcule exactement à -3dB?
D’après mes connaissances, au delà de cette fréquence on aura une atténuation plus que 3 dB!
merci d'avance

**f6bes** · 12/02/2012, 17h13

Bsr à toi,
Le choix t'appartiens:-1db, - 3 db, - 10 db etc..C'est toi qui décides suivant ton application ou des...contraintes
que l'on t'impose !
-3db correspont à une perte en puissance de 50%.
La perte "au delà" va dépendre de la raideur des flancs.
Bonne soirée

**doul11** · 12/02/2012, 17h15

Bonjour,

Il me semble que la fréquence de coupure est définie pour que la partie imaginaire soit égale a la partie réelle : $\text{[math]}$ module : $\text{[math]}$ gain : -3dB

Dans du premier ordre.

**narakphysics** · 12/02/2012, 17h23

Merci f6bes et doul11 pour vos réponses
Mais dans les exercices on trouve pas le valeur 3dB juste la question calculer la fréquence de coupure?et pourtant le calcul est fait à -3dB!!

Envoyé par f6bes

La perte "au delà" va dépendre de la raideur des flancs.

Pouvez vous me donner un exemple???
merci

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

**LPFR** · 12/02/2012, 18h06

Bonjour.
Si on trace le diagramme asymptotique (en log-log), ces fréquences de coupure correspondent aux intersections des asymptotes.
Par exemple, un montage RC à une fonction de réponse 1/(1 + j w RC).
La première asymptote est la droite horizontale à 0 dB, la seconde est celle correspondante à -log(wRC), qui a une pente de -1 (en log-log) et qui coupe la droite à 0 dB juste pour wRC = 1.
Donc, w= 1 /RC est bon choix pour le nom de "fréquence de coupure" (et il correspond à -3 dB).
Au revoir.

**stefjm** · 12/02/2012, 18h29

Envoyé par LPFR

[...]
Donc, w= 1 /RC est bon choix pour le nom de "fréquence de coupure" (et il correspond à -3 dB).

Bonsoir LPFR,
Pulsation de coupure.

J'en profite pour vous demander si vous connaissez l'historique ou les raisons qui font normaliser le produit période pulsation à $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ ) et normaliser le produit pulsation de coupure constante de temps à 1? ( $\text{[math]}$ )

D'un point de vue dimensionnel, la première relation est cohérente alors que la seconde perd des radians en route. (A moins qu'on dise que c'est 1 radians, ou que $\text{[math]}$ est en Temps/rad, ce qui dans les deux cas fait bizarre. )

Que répondez vous à un élève rigoureux qui vous pose la question?

Cordialement.

**LPFR** · 12/02/2012, 19h43

Envoyé par stefjm

...
Que répondez vous à un élève rigoureux qui vous pose la question?
...

Bonjour Stefjm.
Je lui répondrais d'aller faire ses maths ailleurs.

Et j'utilise indifféremment fréquence ou pulsation en sachant que dans certains cas c'est 'f' et dans d'autres c'est 2pi.f. Et que quand on fait de la physique on sait ce que l'on fait. C'est dommage qu'on n'ait pas l'équivalent "d'angle" (qui vaut pour les dégrées et les radians) pour ce type de choses.
Cordialement,

**stefjm** · 12/02/2012, 20h13

Re.
Sauf que c'est pas des maths!
Dimensions : physique
Homogénéité : physique

C'est la première fois que je vois un physicien utiliser le même terme pour f et 2pi f.

Pas étonnant qu'il m'arrive de ne pas vous comprendre!

D'ailleurs, je ne comprend pas ce que vous appelez l'équivalent "d'angle"?

Pour moi, j'exprime la pulsation en rad/s. Pas vous?

Cordialement.

**LPFR** · 13/02/2012, 07h09

Envoyé par stefjm

Re.
Sauf que c'est pas des maths!
Dimensions : physique
Homogénéité : physique

C'est la première fois que je vois un physicien utiliser le même terme pour f et 2pi f.

Pas étonnant qu'il m'arrive de ne pas vous comprendre!

D'ailleurs, je ne comprend pas ce que vous appelez l'équivalent "d'angle"?

Pour moi, j'exprime la pulsation en rad/s. Pas vous?

Cordialement.

Bonjour.
Le terme "pulsation" n'est utilisé que depuis 1973 en physique et 1964 en électricité (voir ici). On a pourtant bien fait de la physique et de l'électronique sans ce terme. Moi par exemple.

Le terme "angle" est valable aussi bien pour des radians, degrés ou tours.
Le terme (que je viens d'inventer) "répétitude" est valable aussi bien pour "fréquence" que pour "pulsation".

Par exemple, quand vous faites le diagramme asymptotique que j'ai donné en exemple, le point d'intersection des asymptotes correspond au même fait physique, que la représentation soit faite en fréquence qu'en pulsation. Il n'y a qu'un facteur entre les deux et c'est la même réalité (oh! pardon !) physique.
Cordialement,

**f6bes** · 13/02/2012, 07h16

Envoyé par achrafkaran

Merci f6bes et doul11 pour vos réponses
Mais dans les exercices on trouve pas le valeur 3dB juste la question calculer la fréquence de coupure?et pourtant le calcul est fait à -3dB!!

Pouvez vous me donner un exemple???
merci

Bjr à toi,
Une courbe de réponse (à toi de dire ou tu situes "ta coupure")
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...be_Academy.gif
A 0 db (courbe plate) les fréquences de "coupure" sont 100herts et 2500herts
A-3db les fréquence sont 63 hertzs et 4000 hertzs
Les flancs sont plus ou moins raides suivant la "qualité" des cicruits.
La perte peut etre trés abruptes ou plus ou moins en pente douce.

Bonne journée

**stefjm** · 13/02/2012, 08h11

Envoyé par LPFR

Bonjour.
Le terme "pulsation" n'est utilisé que depuis 1973 en physique et 1964 en électricité (voir ici). On a pourtant bien fait de la physique et de l'électronique sans ce terme. Moi par exemple.

D'après votre lien, Poincaré l'utilisait déjà en 1901.

Envoyé par LPFR

Le terme "angle" est valable aussi bien pour des radians, degrés ou tours.

Je suis bien d'accord avec vous et c'est pour cela qu'il faut toujours préciser tours ou radians par unité de temps et proscrire le très moche "par unité de temps" pour les fréquences (ou pulsation).
Par contre, j'ignorais que vous identifiez les termes pulsation et fréquence. C'est quand même casse gueule quand on n'est pas averti. (même si vous concervez $\text{[math]}$ pour désigner la pulsation.) Je peux vous suivre sur ce terrain car cela ne me pose pas de problème de dimension.

Envoyé par LPFR

Le terme (que je viens d'inventer) "répétitude" est valable aussi bien pour "fréquence" que pour "pulsation".

Les termes «périodique» ou «périodicité» ne vous conviennent pas?

Envoyé par LPFR

Par exemple, quand vous faites le diagramme asymptotique que j'ai donné en exemple, le point d'intersection des asymptotes correspond au même fait physique, que la représentation soit faite en fréquence qu'en pulsation. Il n'y a qu'un facteur entre les deux et c'est la même réalité (oh! pardon !) physique.

Je comprends mieux ce que vous vouliez dire par votre "c'est des maths".
N’empêche que je reste avec ma question sur la normalisation à $\text{[math]}$ ou à $\text{[math]}$ !

Envoyé par stefjm

J'en profite pour vous demander si vous connaissez l'historique ou les raisons qui font normaliser le produit période pulsation à $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ ) et normaliser le produit pulsation de coupure constante de temps à 1? ( $\text{[math]}$ )

D'un point de vue dimensionnel, la première relation est cohérente alors que la seconde perd des radians en route. (A moins qu'on dise que c'est 1 radians, ou que $\text{[math]}$ est en Temps/rad, ce qui dans les deux cas fait bizarre. )

Que répondez vous à un élève rigoureux qui vous pose la question?

Ou posez autrement (mais cela ne va pas vous plaire, tant pis...) comment se dépatouillez de ce $\text{[math]}$ qui selon la façon dont on normalise apparait ou pas dans les relations?
Je suis bien d'accord avec vous qu'on décrit la même physique en utilisant $\text{[math]}$ ou $\text{[math]}$ à un facteur $\text{[math]}$ près.
Vous écrivez $\text{[math]}$ et non pas $\text{[math]}$ : Quel est donc votre critère? Apparament, ce n'est pas l'unité qui vous guide. Si? (Ne me parlez pas de bon sens, c'est comme les bons sentiments, cela ne se modélise pas et chacun a le sien!)

J'aimerais assez comprendre et essayer de généraliser de façon cohérente en respectant les unités qui nous sont chères.

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

Au plaisir de vous lire sur la question. (et sans polémique aucune de ma part)

**Ludwig** · 13/02/2012, 08h38

Envoyé par stefjm

Vous écrivez $\text{[math]}$ et non pas $\text{[math]}$ : Quel est donc votre critère? Apparament, ce n'est pas l'unité qui vous guide.

Salut,

il identifie $\text{[math]}$ . Il est vrai que dans un premier ordre le terme 1/tau représente la pulsation propre du système.

Cordialement

Ludwig

**LPFR** · 13/02/2012, 08h51

Re.

Envoyé par stefjm

D'après votre lien, Poincaré l'utilisait déjà en 1901.

Pas avec la signification actuelle récente de rad/sec, mais simplement comme une variation périodique.

Envoyé par stefjm

Je suis bien d'accord avec vous et c'est pour cela qu'il faut toujours préciser tours ou radians par unité de temps et proscrire le très moche "par unité de temps" pour les fréquences (ou pulsation).
Par contre, j'ignorais que vous identifiez les termes pulsation et fréquence. C'est quand même casse gueule quand on n'est pas averti. (même si vous concervez $\text{[math]}$ pour désigner la pulsation.) Je peux vous suivre sur ce terrain car cela ne me pose pas de problème de dimension.

IL aurait fallu créer une autre unité auxiliaire comme les Hertz, mais pour la pulsation.

Envoyé par stefjm

Les termes «périodique» ou «périodicité» ne vous conviennent pas?

Non. La périodicité est un temps. Alors que la "répétitude" (comme la pulsation, la fréquence ou les tours/minute) a des dimensions de 1/temps.

Envoyé par stefjm

Je comprends mieux ce que vous vouliez dire par votre "c'est des maths".
N’empêche que je reste avec ma question sur la normalisation à $\text{[math]}$ ou à $\text{[math]}$ !

Oui. C'est une ambigüité qui ne posse pas des problèmes quand on est "entre bandits". De même de dire qu'un générateur donne un signal V.exp(jwt) ne pose pas de problème car les "bandits" comprennent ce que cela veut dire

Envoyé par stefjm

Ou posez autrement (mais cela ne va pas vous plaire, tant pis...) comment se dépatouillez de ce $\text{[math]}$ qui selon la façon dont on normalise apparait ou pas dans les relations?
Je suis bien d'accord avec vous qu'on décrit la même physique en utilisant $\text{[math]}$ ou $\text{[math]}$ à un facteur $\text{[math]}$ près.
Vous écrivez $\text{[math]}$ et non pas $\text{[math]}$ : Quel est donc votre critère? Apparament, ce n'est pas l'unité qui vous guide. Si? (Ne me parlez pas de bon sens, c'est comme les bons sentiments, cela ne se modélise pas et chacun a le sien!)

C'est bien d'utiliser la constante de temps 1/w et non 1/f. Cela la rend consistante avec le temps de relaxation 1/RC.

Envoyé par stefjm

J'aimerais assez comprendre et essayer de généraliser de façon cohérente en respectant les unités qui nous sont chères.

$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
Au plaisir de vous lire sur la question. (et sans polémique aucune de ma part)

Vous ne pourrez pas. Une fois que des choses on été gravés dans le marbre, on ne revient pas en arrière.
Vous imaginez un mécanicien parlant de la vitesse d'un moteur en rad/sec ?
On pourrait bien plus facilement oublier le terme "pulsation" et rester avec des Hertz. En sachant qu'il faut les multiplier par 2pi presque partout, comme on faisait avant l'introduction du terme.
Peut-être que ça serait ça le plus logique pour ne pas avoir les ambiguïtés.

Cherchez sur wikipedia en français "pulsation". On vous revoie à "vitesse angulaire" et on dit que pulsation est le synonyme. Regardez la page correspondante en anglais: le terme pulsation a disparu.
Cherchez "pulsation" dans un dictionnaire anglais: vous ne trouvez pas la signification de rad/sec comme dans le dictionnaire en français.
Je commence à suspecter que le terme pulsation est une invention purement franco-française, comme d'autres termes ("densité" pour "densité relative", ou "conducteur ohmique" pour "résistance").
Tout compte fait, on s'en passerait bien tu terme.
Cordialement,

**stefjm** · 13/02/2012, 09h18

Envoyé par LPFR

IL aurait fallu créer une autre unité auxiliaire comme les Hertz, mais pour la pulsation.

Dans le temps, il y avais les cycles par unité de temps, au moins, c'tait clair.

Envoyé par LPFR

Non. La périodicité est un temps. Alors que la "répétitude" (comme la pulsation, la fréquence ou les tours/minute) a des dimensions de 1/temps.

Ok.

Envoyé par LPFR

Oui. C'est une ambigüité qui ne posse pas des problèmes quand on est "entre bandits". De même de dire qu'un générateur donne un signal V.exp(jwt) ne pose pas de problème car les "bandits" comprennent ce que cela veut dire

C'est justement pour le rendre accessible que je cherche à normaliser tout ceci.

Envoyé par LPFR

Vous ne pourrez pas. Une fois que des choses on été gravés dans le marbre, on ne revient pas en arrière.

On ne revient pas en arrière mais on avance.
En physique, quand un concept est démodé, on le jette!

Envoyé par LPFR

Vous imaginez un mécanicien parlant de la vitesse d'un moteur en rad/sec ?
On pourrait bien plus facilement oublier le terme "pulsation" et rester avec des Hertz. En sachant qu'il faut les multiplier par 2pi presque partout, comme on faisait avant l'introduction du terme.
Peut-être que ça serait ça le plus logique pour ne pas avoir les ambiguïtés.

Cherchez sur wikipedia en français "pulsation". On vous revoie à "vitesse angulaire" et on dit que pulsation est le synonyme. Regardez la page correspondante en anglais: le terme pulsation a disparu.
Cherchez "pulsation" dans un dictionnaire anglais: vous ne trouvez pas la signification de rad/sec comme dans le dictionnaire en français.
Je commence à suspecter que le terme pulsation est une invention purement franco-française, comme d'autres termes ("densité" pour "densité relative", ou "conducteur ohmique" pour "résistance").
Tout compte fait, on s'en passerait bien du terme.
Cordialement,

Si on se passe de la pulsation, il va falloir écrire que la puissance d'un moteur est donnée par

$\text{[math]}$ avec n en tours/s en considérant que $\text{[math]}$ est un nombre sans dimension.

Cela ne me choque pas plus que cela d'écrire $\text{[math]}$ à la place de $\text{[math]}$ .

Par contre, cela me semble en lien avec
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post3908855

Cordialement.

**fichter** · 30/01/2015, 14h00

bonjour, déjà je crois comprendre qu'on parle de pulsations pour les systèmes oscillants donc souvent forcés, et de Constante de temps Tau en régime transitoire.
Mais pourquoi dit-on que la Cste de temps est homogène à un temps si elle équivaut à l'inverse d'une pulsation cad en fait au nbre de secondes pour effectuer un radian ??
(* si je ne m'abuse sur la déf de cette constante de temps car au début je l'associais à une période, donc là réellement à un temps, mais ce n'est pas possible puisque sans oscillations pas de période)

**fichter** · 30/01/2015, 14h34

bon je m'excuse j'ai rien dit. J'aurais dû réfléchir un peu plus avant de poster.
Si une période est le temps pour effectuer un tour, une constante de temps est le temps pour effectuer un radian, donc c'est le même principe, et tau est juste différent de T à une cste (de temps) près...

Fréquence de coupure