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Oscillations spontanées



  1. #1
    kmchu

    Oscillations spontanées

    Salut,

    Je connais les oscillations forcées, les oscillations libres mais pas les oscillations spontanées.
    Qu'entend-on par oscillations spontanées?
    Sur le net, on trouve peu ou pas d'exemples précis sur le sujet.
    Avez vous des exemples d'oscillations spontanées en méca (si ca existe), en elec (si ca existe).
    ca m'aiderais beaucoup

    merci d'avance

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    invite07941352

    Re : Oscillations spontanées

    Bonjour,
    Et vous, où avez vous rencontré ce terme " d'oscillations spontanées" ? Si vous pouviez donner le texte et le contexte , on pourrait discuter ...
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  4. #3
    LPFR

    Re : Oscillations spontanées

    Bonjour.
    Prenez un sifflet et soufflez. À partir d'un souffle constant, le sifflet se met à osciller spontanément.
    Un sifflement, ou le fonctionnement d'une flute ou d'un orgue sont dus à des oscillations spontanées.
    Même chose pour la piste de Karman.
    Les drapeaux qui battent au vent.
    Une voile qui faseille.
    Tous les oscillateurs en électronique. Y compris les diodes Gunn.
    Les moteurs pop-pop.
    Les populations de lapins et de renards dans une ile (dont j'ai oublié le nom) à l'est des États Unis (exemple classique). C'est le système prédateur/proie de Lokta-Volterra.
    Les lasers.
    Bref, une bonne partie de choses qui oscillent le font par des oscillations spontanées.
    Au revoir.
    Dernière modification par LPFR ; 21/04/2013 à 19h43.

  5. #4
    kmchu

    Re : Oscillations spontanées

    Merci LPFR pour ta réponse.
    les exemples ci-dessous peuvent-ils être assimilés à des oscillations spontanées:
    * circuit rlc soumis à un créneau de tension
    * le diapason

    Peut-etre y a-t-il d'autres exemples de ce types?

    kmchu

  6. #5
    LPFR

    Re : Oscillations spontanées

    Bonjour.
    Non. Les oscillations d'un RLC ou d'un diapason ou d'une corde de guitare, sont des oscillations libres (par opposition à forcées). Une guitare ne fait pas de la musique "spontanément": il faut exciter les cordes pour qu'elles oscillent.
    Un autre exemple qui me vient à l'esprit: le crissement des pneus ou l'oscillation d'une corde de violon. À partir d'un stimulus continu, il se crée une instabilité "stick-slip" qui fait osciller la corde ou le caoutchouc des pneus.
    Au revoir.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    kmchu

    Re : Oscillations spontanées

    La différence entre oscillations spontanées et libres n'est pas très claires dans mon esprit.
    Dans le cas d'un circuit rlc en régime transitoire, ce circuit est excité par une tension continue et lorsque cette excitation continue cesse le circuit se met à osciller spontanément.
    Et dans le cas d'un oscillateur quasi-sinusoidale à résistance négative, oscillation spontanées??
    Quelles expériences simples (type circuit rlc, aop,...) pourraient-on réaliser pour étudier ce type oscillations ?

    merci encore LPFR

  9. Publicité
  10. #7
    LPFR

    Re : Oscillations spontanées

    Re.
    Les oscillations spontanées sont celles qui "se créent toutes seules". Comme un ampli avec contre-réaction positive où n'importe quel autre système qui crée une résistance négative qui sert de source d'énergie.
    Il y a un cas assez exemplaire: les "Larsen" produits par le microphone et la sono dans une salle. Suivant le réglage du gain, le système est stable et il n'oscille pas. Mais il suffit d'un petit changement (dans le gain des amplificateurs, ou dans le son réfléchi par le visage de la personne devant le micro) pour que le gain de boucle soit plus grand que 1 et que l'oscillation parte.
    Un système devient instable (entre autres) quand la source d'énergie (qui peut être une résistance négative) fournit plus d'énergie que celle perdue dans les oscillations. Mais le fait qu'un système soit instable ne veut pas dire qu'il va se mettre à osciller. Quand vous inclinez un objet pour le faire basculer, il tombe sans se mettre à osciller. Même chose avec un ampli-op avec la sortie branchée sur l'entrée +.
    Quand vous dites que "l'excitation continue cesse", elle cesse surtout d'être continue. Un signal carré qui attaque un RLC, n'est en aucun cas une excitation continue. Mais des transitoires périodiques.

    Quant aux expériences, il y a une classique qui est l'oscillateur à pont de Wien. Si les résistances et condensateurs ont exactement la bonne valeur, il faut que le gain de l'ampli soit exactement égal à 3. Avec un gain plus faible il n'oscille pas et avec un gain plus grand il oscille et l'amplitude croit jusqu'à l'écrêtage.

    Pour que l'oscillateur soit sinusoïdal, il faut que le gain ait exactement la bonne valeur (3,00000...). Pour l'anecdote, La société Hewlet-Packard (aujourd'hui Agilent) est née de l'invention d'une méthode pour ajuster le gain exactement à la bonne valeur sans utiliser des dispositifs non linéaires.
    A+

  11. #8
    kmchu

    Re : Oscillations spontanées

    si j'ai bien compris l'oscillateur rlc à résistance négative est un oscillateur spontanée comme l'oscillateur à pont de Wien.
    J'ai compris les conditions d'oscillations mais physiquement qu'est ce qui fait osciller le circuit puisqu'il n'y a pas d'excitation extérieure et que l'aop compense seulement les pertes par effet joule.

  12. #9
    LPFR

    Re : Oscillations spontanées

    Re.
    C'est la même chose pour laquelle un crayon placé sur sa pointe tombe. Il suffit d'une perturbation pour créer un déséquilibre. Et ce déséquilibre augmente la perturbation au lieu de l'atténuer. Le couple de déséquilibre accélère l'inclinaison dans le même sens. Même chose pour un ampli avec contreréaction positive. Un écart de tension, crée un écart qui augmente la première perturbation.

    Une résistance négative a le même effet. Quand aux bornes d'une résistance positive la tension augmente, le courant augmente et ce courant a tendance à diminuer cette tension aux bornes de la résistance. Dans une résistance négative, un écart de tension crée un courant dans le sens opposée ce qui a tendance à augmenter l'écart.

    Finalement, vous pouvez vous demander d'où vient "le premier écart". Il vient simplement de l'agitation thermique qui fait que la tension n'est jamais nulle aux bornes d'une résistance (même quand elle est encore dans son tiroir), ni le centre de masses d'un objet est strictement fixe.
    A+

  13. #10
    stefjm

    Post Re : Oscillations spontanées

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Un système devient instable (entre autres) quand la source d'énergie (qui peut être une résistance négative) fournit plus d'énergie que celle perdue dans les oscillations. Mais le fait qu'un système soit instable ne veut pas dire qu'il va se mettre à osciller. Quand vous inclinez un objet pour le faire basculer, il tombe sans se mettre à osciller. Même chose avec un ampli-op avec la sortie branchée sur l'entrée +.
    En complément :
    Pour qu'il y ait oscillation, il faut que les pôles du système ait une partie imaginaire (fonction de transfert ) La réponse est alors en .

    Si on a un pôle à partie réelle (), la réponse est en si la partie réelle est négative. ( si Réelle positive.)

    Si le pôle est complexe avec partie réelle négative , la réponse est en , ce sont des oscillations amorties avec perte d'énergie.
    Si le pôle est complexe avec partie réelle positive , la réponse est en , ce sont des oscillations dites spontanées, avec gain d'énergie (fournie par l'extérieur du système: l'archet, l'alimentation de l'amplificateur, la terre, etc...) Evidement, dans ce cas, l'exponentielle diverge et il y aura écrêtage. (Ce n'est plus linéaire.)
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  14. #11
    stefjm

    Re : Oscillations spontanées

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Si on a un pôle à partie réelle (), la réponse est en si la partie réelle est négative. ( si Réelle positive.)
    Argh...5 min!...
    Si on a un pôle à partie réelle (), la réponse est en si la partie réelle est POSITIVE. ( si Réelle NEGATIVE.)
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  15. #12
    kmchu

    Re : Oscillations spontanées

    Bonjour,

    Dans un oscillateur quasi-sinusoidal rlc à résistance négative. Comment le circuit AOP sait-i qu'il faut fournir de l'énergie au rlc série?
    C'est peut-être une question bizarre??

    merci

  16. Publicité
  17. #13
    LPFR

    Re : Oscillations spontanées

    Citation Envoyé par kmchu Voir le message
    Bonjour,

    Dans un oscillateur quasi-sinusoidal rlc à résistance négative. Comment le circuit AOP sait-i qu'il faut fournir de l'énergie au rlc série?
    C'est peut-être une question bizarre??

    merci
    Bonjour.
    Le circuit ne le sait pas.
    Mais imaginez que vous prenez un A-op non inverseur avec un gain de 10, avec une résistance entre la sortie et l'entrée +. Quand la tension à l'entrée + augmente, la tension à la sortie augmente encore plus et le courant circule dans la résistance "dans le mauvais sens", ce qui donne un comportement de résistance négative.
    Si vous branches un RLC en parallèle (ou en série) avec l'entrée, la résistance négative du montage, peut rendre la résistance totale négative et le R'LC aura alors une résistance négative: au lieu de consommer de la puissance elle en fournit.
    Au revoir.
    Dernière modification par LPFR ; 24/04/2013 à 12h01. Motif: (ou en série)

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