Physique/Chimie

Question

Bonjour a tous svp pouvez vous me corriger cet exercice.merci davance!
Bonjour a tous svp pouvez vous me corriger cet exercice.merci davance!

1 Réponse

  • Bonjour,

    1) en notation complexe :

    U₁ = Z₁I = I/jC₁ω ⇒ I = jC₁ωU₁

    U₂ = I/Y₂₃ avec Y₂₃ = Y₂ + Y₃ = 1/Z₂ + 1/Z₃ = jC₂ω + jC₃ω = j(C₂ + C₃)ω

    soit U₂ = I/j(C₂ + C₃)ω

    ⇒ U₂ = jC₁ωU₁/j(C₂ + C₃)ω

    U₂ = C₁U₁/(C₂ + C₃)

    C₂ + C₃ = C₁/2 + C₁ = 3C₁/2

    ⇒ U₂ = C₁U₁/(3C₁/2) = 2U₁/3

    2) Loi de la maille :

    E = Ur + U₁ + U₂

    ⇔ E = RI + U₁ + 2U₁/3

    ⇔ E = R x C₁dU₁/dt + 5U₁/3

    U₁ + 3RC/5 x dU₁/dt = 3E/5

    3) En remplaçant U₁(t) par son expression dans l'équation différentielle précédente :

    A(1 - e^-λt) + 3RC₁/5 x Aλe^-λt = 3E/5

    ⇔ (3λRC₁/5 - 1)Ae^-λt + A = 3E/5

    ⇒ quand t → +∞, e^-λt → 0 ⇒ A = 3E/5

    et à t = 0, e^-λt = 1 ⇒ λ = 5/3RC₁

    4) Ur(t) = R x i(t)

    = R x C₁ x dU₁/dt

    = RC₁ x Aλe^-λt

    = RC₁ x 3E/5 x 5/3RC₁ x e^-λt

    = E x e^-λt

    5)

    5.1) graphiquement : A = 12 V ⇒ E = 5A/3 = 20 V

    5.2) U₁(t) = Ur(t)

    ⇔ 3E/5 x (1 - e^-λt) = E x e^-λt

    ⇔ 3/5 = e^-λt x (1 + 3/5)

    ⇔ e^-λt = 3/8

    ⇒ t = ln(3/8)/(-λ)

    5.3) t = 2,9425 s

    ⇒ λ = -ln(3/8)/2,9425 ≈ 0,33333

    ⇒ RC₁ = 5/3λ = 5 s

    ⇒ C₁ = 5/10³ = 5 mF

    ⇒ C₂ = C₁ = 2,5 mF et C₃ = C₁ = 5 mF