Exercice sur l'Oscilloscope et Circuits Électriques

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Questions and Answers

Quelle est l'inductance de la bobine dans le circuit décrit?

0.4 H

1 H

0.8 H

0.6 H (correct)

Quelle type de générateur électrique est utilisé dans le circuit?

Générateur DC (correct)

Générateur solaire

Générateur à courant inverse

Générateur AC

Quel phénomène physique explique le retard dans l'établissement du courant dans la bobine?

Conductivité

Capacité

Induction (correct)

Résistance

Comment s'écrit l'équation différentielle régissant la variation du courant i(t) dans le circuit?

$di/dt + i(t)/τ = E/L$ Signup and view all the answers

Quelle est la valeur de la résistance R_0 dans le circuit utilisé pour déterminer la nature de l dipôle?

100 Ω Signup and view all the answers

Dans l'état stationnaire, comment la tension $U_R$ est-elle calculée?

$U_R = RET / (r + R)$ Signup and view all the answers

Quelle est la tension électromotrice (EMF) du générateur dans le circuit?

6 V Signup and view all the answers

Que signifie I_0 dans le contexte du circuit?

L'intensité maximale du courant Signup and view all the answers

Quelle courbe correspond à U_DM(t) dans la figure 2 ?

Courbe 1 Signup and view all the answers

Quelle est la relation qui relie la résistance r et la tension E à l'état stable pour la bobine B2 ?

U_B2 = rE/(r+R) Signup and view all the answers

Quelle valeur représente l'intensité I_0 dans le circuit à t2=90ms ?

0.12A Signup and view all the answers

Quelle formule permet de calculer l'énergie emmagasinée dans la bobine B1 à l'état stable ?

E = (1/2) L I^2 Signup and view all the answers

Comment déduire la valeur de la résistance r à partir des mesures dans l'expérience n°1 ?

r = V/I Signup and view all the answers

Quelle est la valeur de l'inductance L si la constante de temps τ est égale à L/R, avec R = 262Ω ?

L = 0,262 H Signup and view all the answers

À quelle condition peut-on considérer un circuit RL à l'état stable ?

Le courant est constant. Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la résistance R dans le circuit d'un générateur ?

Contrôler le courant Signup and view all the answers

Quelle est l'équation différentielle qui décrit la tension U_BA à travers le résistor dans le circuit?

dU_BA/dt + U_BA/τ = E/(R_0 + r) Signup and view all the answers

Pourquoi l'entrée Y2 de l'oscilloscope est-elle en mode inversé?

Pour afficher l'inverse de la tension U_AM Signup and view all the answers

Quel est le rôle du paramètre τ dans les équations différentielles du circuit?

Il détermine la vitesse de montée du courant Signup and view all the answers

Quelle est l'expression correcte pour le courant i(t) dans le circuit?

i(t) = I_p(1 - e^(-t/τ)) Signup and view all the answers

Quelle courbe représente la tension U_MB(t) entre les deux points du circuit?

C2 Signup and view all the answers

Quel est l'effet d'augmenter la résistance R_0 dans le circuit sur le temps de réponse?

Il augmente τ et retarde le temps de réponse Signup and view all the answers

Comment peut-on déterminer graphiquement la valeur de τ?

En observant le temps nécessaire pour atteindre 63% de la valeur maximale Signup and view all the answers

Si le paramètre L est modifié dans le circuit, quel impact cela a-t-il sur le comportement du circuit?

Il modifie le temps constant τ Signup and view all the answers

Study Notes

Exercice n°1

Branchements oscilloscope: Connect oscilloscope's Channel 1 to the resistor voltage (ur(t)) and Channel 2 to the generator voltage (E).
Courbe ur(t): The curve labeled 'ur(t)' on Figure 2 represents the voltage across the resistor. This is justified by the oscilloscope setup.
Bobine's Delay: The current takes time to build up in the inductor. This delay is due to the inductor's property of opposition to changes in current (inductance).
Generator's EMF (E): Determine the generator's EMF (E) from the graph of the generator's voltage.
Time Constant τ: Determine the time constant τ of the electrical circuit using the graph data (voltage values, time points).
Steady-state Voltages: Determine the voltage values (ur) across the resistor and the voltage (u_L) across the inductor in the steady state. Obtain this from the graph data.
Resistor and Inductor Resistance (R and r): Use the equation UR/RET= L/R to calculate the resistances and to obtain R and r.
Differential Equation: Determine the differential equation governing the current (i(t)) in the circuit. This is represented by [di/dt]+(i(t)/t)=…
Solution Verification: Verify that i(t) = I₀(1-e^-t/τ) is a solution to the differential equation. Note that I₀ = initial current and τ = time constant.
Initial Current Significance (I₀): Define Io and calculation of its value.

Exercice n°2

Oscilloscope Connections: Describe how to connect the oscilloscope to measure voltage across the resistor.
Circuit Type: Explain why the circuit is an inductor. This is done by analysing the time delay in circuit behavior.
Differential Equation (UBA): Derive the differential equation for the voltage (UBA) across the resistor.
Time Constant Calculation (τ): Provide a method to determine the time constant (τ) using the graph by obtaining suitable variables from the graph.
Components (r, L): Calculate the resistance (r) and inductance (L) of the component. This is done by using the equation and the graph data.
Current Equation (i): Derive the differential equation governing the current (i).
Circuit Current (i(t)): Verify i(t)=I₀(1-e^-t/τ) is a solution for the current. Identify I₀(constant current), and explain the significance .
Expressions for UAM and UMB: Obtain expressions for the voltages across R and the components.
Parameter Values (E, Ro, L): Determine values for EMF (E), resistance (Ro), and inductance (L) from the graphs.
Parameter Change (Ro or L): Explain how changing Ro or L affects the output voltage and explain how to identify the changed parameter from the graph.

Exercice n°3

Oscilloscope Inversion (Y2): Justify the inversion of the oscilloscope's Y2 channel.
Differential Equation (i): Derive the differential equation describing the current (i).
Initial Current Significance (I₀): Obtain expression of constant current. Describe what it represents.
Voltage Expressions (UAM, UMB): Determine expressions for voltages UAM(t) and UMB(t).
Determining Parameter Values (E, Ro, L): Obtain the values of EMF (E), resistance (Ro), and inductance (L). This is by using the analysis of graphs or their equations.
Determining Io: Calculate the initial current (I₀) in the circuit.
Time Constant (τ): Calculate the constant time (τ) from the graph.
Determining Resistance and Inductance: Determine the values for the resistance (Ro) and inductance (L).

Exercice n°4

Determining UDM: Explain which graph corresponds to the voltage of the coil (UDM(t)).
Generator's EMF (E): Determine the generator's EMF (E) from the graph.
Voltage U_B1 and U_R calculation: Calculate U_B1 (voltage across the coil) and U_R (voltage across the resistor) at t = 10ms.
Current Io Calculation: Determine the maximum current (I₀) from the graph data at the time t = 90ms.
Time Constant (τ) and Inductance (L): Determine time constant (τ) for the RL circuit, then solve for the inductance (L).
Energy stored in the coil: Calculate the energy stored in the coil.
Resistance (r) calculation: Calculate the resistance (r) of the coil using the graph of the second coil and comparison with the previous values.

Exercice n°5

Circuit Resistance (r) Determination: Describe how to determine the resistance (r) of the coil using a circuit and measuring tools.
Time-Dependent Expression U_AB (t): Determine the expression for U_AB(t) during a transition phase in the circuit.
Steady-State Voltage U_AB: Determine how U_AB changes or is expressed in the steady-state.
Inductor Inductance (L) Determination: Explain how to determine the inductance (L) of the coil. This includes the steps, the equipment, or the equations used.
Time Constant (τ) Measurement: Determine the time constant (τ) either from the graph or the equation.
Generator emf (E) Calculation: Calculate the emf (E) of the generator from the graph or given/derived equations.

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Description

Ce quiz traite de l'utilisation de l'oscilloscope pour analyser les circuits électriques. Les questions portent sur les courbes de tension, le retard des bobines et les constantes de temps. Déterminez les valeurs de tension dans l'état permanent et les résistances à l'aide des données du graphique.