Circuits RC et RL : régime transitoire en 1ère
Circuits RC et RL : régime transitoire, c'est une notion de sciences physiques et chimiques en labo du chapitre « Électricité et capteurs de laboratoire », au programme de 1ère. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Circuits RC et RL : régime transitoire : le cours
Un condensateur (capacité $C$, en farads) stocke de l'énergie électrique ; une bobine (inductance $L$, en henrys) en stocke sous forme magnétique. Quand on applique un échelon de tension $E$ à un conducteur ohmique ($R$) en série avec un condensateur, la tension $u_C$ ne s'établit pas instantanément : $u_C(t) = E\left(1 - e^{-t/\tau}\right)$ avec la constante de temps $\tau = RC$. Pour une bobine en série avec un conducteur ohmique, le courant s'établit de la même façon avec $\tau = \dfrac{L}{R}$.
Exemple
Avec $R = 10\,\text{k}\Omega$ et $C = 100\,\mu\text{F}$ : $\tau = RC = 10\,000 \times 100 \times 10^{-6} = 1$ s. Au bout de $\tau$, le condensateur est chargé à environ 63 % de $E$ ; au bout de $5\tau = 5$ s, il l'est à plus de 99 % : on considère que le régime permanent est atteint.
À retenir
Constante de temps : $\tau = RC$ (circuit RC) ou $\tau = \dfrac{L}{R}$ (circuit RL), en secondes. Le régime permanent est atteint après environ $5\tau$ ; en régime permanent continu, un condensateur se comporte comme un interrupteur ouvert et une bobine idéale comme un fil.
S'entraîner sur circuits rc et rl : régime transitoire
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
Un circuit contient trois résistances : R1 = 10 Ω, R2 = 20 Ω et R3 = 30 Ω. R1 et R2 sont en série, puis en parallèle avec R3. Une tension de 12 V est appliquée. Calcule la résistance équivalente du circuit.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
Un capteur de température, supposé linéaire entre 20 °C et 80 °C, produit une tension de 0,5 V à 20 °C et 2,5 V à 80 °C. Quelle est la sensibilité du capteur en V/°C ? Quelle tension mesureras-tu à 50 °C ?
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Électricité et capteurs de laboratoire (Sciences Physiques et Chimiques en Labo 1ère).