RLC libre / forcé et déphasage

[invite3e369e9f]

Bonjour tout le monde, alors voilà je suis en terminale, je viens de finir le chapitre d’électricité et on va dire que le soucis le plus grand que
j'éprouve est la compréhension du déphasage, à vrai dire la majorité des élèves ne le comprennent pas très bien et se contentent d'apprendre la
regle et de l'appliquer mais personnellement je n'y arrive nullement !

Donc mon soucis est le suivant, je n'arrive pas a différencier d'abord entre déphasage et delta t la différence entre les courbes tension / courant,
dans notre lecon, le professeur met le symbole du déphasage sur le graphe comme si c'était en durée alors que c'est un angle et je ne comprends pas pourquoi .

deuxième soucis : dans un circuit RLC libre, lequel des 2 est en avance ? la tension ou le courant ?
et dans un circuit RLC forcé, je sais qu'il y a 3 cas , mais je ne sais pas quelles sont les conditions qui font que le courant soit en avance ou le
contraire.

J'espère que mon message est bien passé, si vous voulez avoir plus de précisions a propos d'un point, n'hésitez pas a demander.

Bonne journée jeunes scientifiques !
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[LPFR]

Bonjour.
Prenez deux sinusoïdes de même fréquence.
Regardez de combien faut-il les décaler pour que maximums, minimums et passages par zéro coïncident (dans le temps). Ce décalage est le déphasage. Il correspond à une fraction de période. Par exemple 1/10 de période). Si une période fait 15 ms, alors il faut faire un décalage de 1,5 ms.
Mais on peut le dire autrement: une période de la sinusoïde correspond (dans notre exemple) à 15 ms. Mais il correspond aussi à un tour complet (de la phase: wt): 2pi radians ou 360°. Donc le décalage est aussi de 2pi/10 radians et de 360/10 degrés.
Donc, vous avez trois façons d'exprimer un déphasage: en temps, en angle ou en fraction de cycle. Elles sont équivalentes et vous êtes censé les interpréter de la même façon.

Dans un condensateur le courant est en avance par rapport à la tension car il faut commencer par mettre du courant pour que la tension bouge. Et, évidement la tension est en retard par rapport au courant.
Dans une self, c'est el courant qui est en retard par rapport à la tension car il faut "mettre" de l tension pour que le courant bouge.

Dans un RLC, les impédances de la self et du condensateur sont égales à la fréquence de résonance.
Quand les deux sont en série, en basse fréquence c'est l'impédance du condensateur qui prime (elle est plus grande) et le montage est capacitif.
Quand les deux sont en parallèle, en basse fréquence, c'est l'impédance de la self qui prime (elle est plus petite) et le montage est selfique.
Au revoir.

[invite3e369e9f]

Dans un RLC, les impédances de la self et du condensateur sont égales à la fréquence de résonance.
Quand les deux sont en série, en basse fréquence c'est l'impédance du condensateur qui prime (elle est plus grande) et le montage est capacitif.

N'étudiant que le montage en série du condensateur et bobine, c'est cette replique qui m'interesse le plus .

Tout d'abord merci pour ton explication du déphasage j'ai très très bien compris, ce fut tellement bien illustré , merci .

Ensuite, pourrai tu donner plus de détails sur ce que je viens de citer car je n'ai pas tout très bien capté + est ce que cela s'applique que le
courant soit alternatif ou continu peu importe ? ( autrement que le régime soit libre ou forcé )

[LPFR]

Re.
Ça ne s'applique qu'en régime sinusoïdal. Si ce n'est pas sinusoïdal c'est plus compliqué. Le déphasage est mal défini si les signaux ne sont pas la même forme.
Quand le régime est libre, les deux impédances sont égales (et de signe opposé) Et la fréquence est la fréquence de résonance.
Donc, quand on dit "en basse fréquence" c'est par rapport à la fréquence de résonance et en régime forcé, évidemment. Avec des composants en série, l'impédance qui prime est la plus grande (c'est elle qui limite le courant).
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3e369e9f]

J'ai (encore) de nouvelles questions à poser, je n'ai pas crée de nouveau topic parcque c'est un peu le meme contexte :
1)-LFP, pourriez vous me donner une explication de la pulsation omega aussi simple et explicite que celle que vous m'aviez fourni pour le
déphasage ?

2)-je faisais un exercice d'olymp et j'ai croisé une question à laquelle je n'ai point su répondre :
la question est ce qui suit : " on constate que la dégradation de la tension est plus importante quand le condensateur se trouve dans un air
(climat) humide que quand il se trouve dans un air (climat) sec, citez les composants du condensateur puis donnez une explication scientifique au phenomene de dégradation de la tension " .

Bonne journée !

[LPFR]

Bonjour.
Pour commencer, il n'y a qu'en France qu'on utilise le mot "pulsation" pour 2.pi.f. Dans le reste de l'univers, on utilise "vitesse angulaire".

La fréquence est un concept intuitif. C'est le nombre d'événements qu'ont lieu pendant une seconde.
Quand on a un phénomène qui varie sinusoïdalement, pour exprimer la grandeur de ce qui varie, il faut que l'angle dans le sinus (la phase), varie de 2pi radians pour chaque cycle. On est donc obligé d'écrire cos(2.pi.f. t), de sorte que quand le temps s'incrémente d'une période, l'angle avance de 2.pi radians.

Entre nous: si votre calculette était en degrés au lieu de radians, il faudrait écrire cos(360.f.t). Mais ne le répétez pas. Ça risque de nuire à ma réputation.

On aurait pu rester comme ça, avec la fréquence, en répétant le 2.pi à chaque coup. Comme c'est ennuyeux et très fatigant, on a inventé oméga: la vitesse angulaire. L'angle à l'intérieur du cosinus s'appelle la phase. Cette phase avance avec le temps et sa vitesse d'avancement est d(2pi.f.t)/dt qui est précisément 2pi.f soit oméga. La vitesse angulaire porte bien son nom.
Mais en France on l'appelle "pulsation".

Sur les surfaces sales, l'humidité peut dissoudre partiellement les sels déposés. En plus d'un tas d'autres cochonneries, vous avez du sel marin en permanence dans l'air (il provient de l'aérosol produit par l'écume marine). La conductivité de ces sels augmente avec l'humidité et donnent une résistance à travers laquelle le condensateur se décharge (très lentement).
Certaines substances adsorbent (et non absorbent) plus ou moins des impuretés. Le téflon ou le verre les absorbent moins que d'autres.
Au revoir.

[invite3e369e9f]

Bonjour LFP, tout d'abord merci pour tes réponses toujours extrêmement précises, j'aurai tant aimé que tu sois mon professeur lol ... !
Pour bien récapituler on va donc dire que 2pi.f.t correspond a la phase, c'est l'angle qui va nous donner la grandeur elle varie entre 0 et 2pi dans une période T, la vitesse avec laquelle avance cet angle est nommée pulsation et on note omega = 2pi.f !

il faut que l'angle dans le sinus (la phase), varie de 2pi radians pour chaque cycle. On est donc obligé d'écrire cos(2.pi.f. t).

En lisant ton message un truc un peu H.S a attiré mon attention, j'avais deja fait la remarque il y a un moment, je m'en suis rappelé là, on a
un courant / tension variant sinusouidalemen, pourquoi on note alors cos ( ....) et pas sin (....) pour la variation ? est ce des choses qu'on va étudier mais
dans l'avenir ? ( je ne suis qu'au terminale comme j'ai cité ^^ )

[LPFR]

Re.
Quelle est la différence entre un sinus et un cosinus ? Uniquement l'endroit où se trouve l'origine.
Dans le cas d'un signal ça correspond au moment où on déclenche le chronomètre. Si vous le déclenchez à un moment, vous aurez un sinus et si vous le déclenchez un quart de période plus tard, vous aurez un cosinus.
Donc, un signal de la forme sin(wt) ou cos(wt) c'est du kif, et les deux sont des sinusoïdes (le mot "cosinusoïde" est moche et il n'existe pas).
A+

[invite3e369e9f]

Désolé de reposter pour la n ieme fois une nouvelle question différente du titre du topic mais je me dis que cela pourrait servir a un forumeur qui voudrait
assimiler la lecon sans passer par plusieurs posts ^^ .

Alors ce matin j'ai révisé la partie concernant les graphes et leurs équations et j'ai été un peu embrouillé par rapport a ce que j'avais compris avant :

Bon en premier lieu, ils parlent des propriété du courant / tensions alternatifs et disent que dans un courant alternatif , en général on a :
u(t) = Um*cos(wt + phi(u) ) et i(t) = Im*cos(wt+phi(i) ) , avec phi(u) et phi(i) les phases de u(t=0) et i(t=0) et le déphasage phi = phi(u) -phi(i)
jusqu'a là, tout est bien , le paragraphe d'après ils passent au courant alternatif dans un dipôle RLC , et mettent u(t) = Um*cos(wt) et i(t) = Im*cos(wt +phi)
mais je n'arrive pas a comprendre comment ils ont fait parce que les 2 premières équations ne sont pas égales a celles d'après, et du coup maintenant je
ne capte plus beaucoup la relation entre les graphes et les équations.

j'espère etre bientot éclairé , a bientot !

[LPFR]

Bonjour.
Quand quelqu'un écrit:
u(t) = Um*cos(wt + phi(u) ) et i(t) = Im*cos(wt+phi(i) )
Il peut, peut-être, avoir des bonnes raisons. Par exemple la tension de départ de référence est cos(wt) (sans phase). Mais ce n'est pas le cas je dirais "ce crétin a encore déclenché le chronomètre au mauvais moment".
Car il suffit de déclencher el chronomètre au bon moment pour que une des phases soit 0 pour t = 0.
C'est cela qui arrive dans la deuxième écriture:
u(t) = Um*cos(wt) et i(t) = Im*cos(wt +phi)
Le chronomètre a été déclenche au bon moment. Et remarquez ,qu'en régime permanent, le moment de déclenchement ne change que la complexité des équations et non le sens physique des résultats.

Vos graphiques seront les mêmes dans les deux cas, seule la position de l'axe t=0 changera.

Je sais que je suis pointilleux, mais un graphe n'est pas la même chose qu'un graphique. Vous ne travaillez pas avec des graphes, mais avec des graphiques.
Au revoir.

[invite3e369e9f]

Car il suffit de déclencher el chronomètre au bon moment pour que une des phases soit 0 pour t = 0.
C'est cela qui arrive dans la deuxième écriture:
u(t) = Um*cos(wt) et i(t) = Im*cos(wt +phi)
Le chronomètre a été déclenche au bon moment. Et remarquez ,qu'en régime permanent, le moment de déclenchement ne change que la complexité des équations et non le sens physique des résultats.

C'est exactement cette notion du t=0 qui m'embrouille car : u(0) = Um*cos(w*0) = Umax , i(0) = Um*(phi) ,qui implique que phi soit pi/2 pour que l'intensité s'annule, j'en déduis donc que je comprends mal cette notion du choix de t=0, si tu peux encore expliquer ... !

PS : Merci beaucoup de m'avoir corrigé la faute pour graphe et graphique, je ferai attention désormais !
A bientot !

[LPFR]

Re.
Choisir l'origine des temps est équivalent à choisir la phase à l'origine. Vous déclenchez le chronomètre quand le cosinus passe par 1 ce qui fait que l'angle de déphasage phi est égal à zéro.
A+