Physique · Prépa 1re année · 1 exercice vérifié
S’entraîner : Régime sinusoïdal forcé et impédances complexes
Chapitre : Signaux physiques
Ce que vous travaillez
Représentation complexe d'une grandeur sinusoïdale ; impédances complexes d'un conducteur ohmique, d'une bobine et d'un condensateur ; loi des mailles et diviseur de tension en complexes ; amplitude et déphasage ; résonance en intensité d'un circuit RLC série, bande passante et facteur de qualité ; valeur efficace et puissance moyenne.
Les exercices de cette séance font aussi appel à :
- Régime transitoire d'un circuit RLC série — Bobine idéale et relation entre sa tension et la dérivée de l'intensité ; équation différentielle du second ordre d'un circuit RLC série ; pulsation propre et facteur de qualité en fonction de R, L et C ; les trois régimes ; conditions initiales imposées par la continuité de l'intensité dans la bobine et de la tension aux bornes du condensateur ; bilan d'énergie.
À maîtriser avant de commencer
Ces notions sont utilisées ici. Relisez-les si l’une d’elles vous échappe.
- Nombres complexes — Forme algébrique, conjugué, module, argument, forme exponentielle, formules d'Euler et de Moivre, résolution dans ℂ du second degré.
- Fonctions sinus et cosinus — Fonctions trigonométriques : périodicité, parité, dérivées, courbes, résolution d'équations trigonométriques simples.
- Circuit RC : charge et décharge d'un condensateur — Condensateur, capacité, q = C u, i = dq/dt, équation différentielle du circuit RC, constante de temps τ = RC, solutions exponentielles.
- Équations différentielles linéaires du second ordre à coefficients constants — Équation caractéristique, discriminant, solutions réelles (cas Δ > 0, Δ = 0, Δ < 0), solution particulière, conditions initiales.
Comment se déroule la séance
Cette séance s’appuie sur 1 exercice vérifié. Chacun produit un nouvel énoncé à chaque ouverture, avec une solution calculée.
Formats de réponse : Réponse numérique (1). Difficulté 4 sur 5. Environ 10 minutes pour un premier passage.
Dans votre compte : aide graduée (indice, rappel de cours, aide au démarrage), corrigé pas à pas après chaque tentative, suivi de vos progrès.
Essayez un exercice, sans compte
Un exercice réel de cette séance, le même pour chaque visiteur. Répondez, puis vérifiez : la correction est calculée, et le corrigé s’affiche après votre tentative.
Difficulté 4 sur 5 · ≈ 10 minutes
Énoncé
Aux bornes d'un dipôle RLC série ( Ω, bobine idéale mH, condensateur µF), un GBF impose la tension sinusoïdale , d'amplitude V et de fréquence réglable. Le régime sinusoïdal forcé est établi.
Calculer la fréquence pour laquelle l'amplitude de l'intensité est maximale (résonance en intensité), en hertz (trois chiffres significatifs).
Votre réponse
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