2015 :

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Catégorie : Exercices du BAC

Un dipôle est constitué de l’association en série d’un conducteur ohmique de résistance , d’une bobine d’inductance L = 1,0 H et de résistance et d’un condensateur de capacité C. Aux bornes de ce dipôle un générateur basse fréquence, GBF, impose une tension sinusoïdale de fréquence N et de valeur efficace constante (figure 1). Un branchement convenable à l’oscilloscope permet de visualiser la tension uR aux bornes du conducteur
ohmique et la tension uG aux bornes du générateur. On observe sur l’écran de l’oscilloscope, dans un ordre quelconque, les courbes (1) et (2) reproduites sur la figure 2.
La sensibilité verticale, la même sur les deux voies, est de 2,0 V / div. Le balayage horizontale est de 2 ms / div.

4-1 Déterminer l’amplitude de la tension correspondant à chaque courbe.
Des courbes (1) et (2), quelle est celle qui correspond à la tension aux bornes du GBF ? Justifier la réponse. (0,75 pt).

4.2 Reproduire la figure 1 sur la feuille de copie et faire figurer les branchements à l’oscilloscope permettant d’obtenir ces courbes. (0,25 pt)

4-3 Déterminer la fréquence de la tension délivrée par le GBF. (0,25 pt)

4-4 Calculer, en valeur absolue, la différence de phase entre la tension uG(t) et l’intensité i(t) du courant électrique. Préciser la grandeur électrique en avance de phase. (0,5 pt)

4-5 Etablir, en fonction du temps, les expressions de l’intensité du courant i(t) et de la tension  délivrée par le GBF; la date t = 0 correspond au point O de la figure 2. (01 pt)

4-5 Calculer la valeur de la capacité C du condensateur. (0,25 pt)

4-6 On règle la fréquence de la tension aux bornes du GBF de sorte que le circuit fonctionne en résonance d’intensité.
4-6-1 Calculer la nouvelle valeur de la fréquence de la tension délivrée par le GBF.(0,5 pt)

4-6-2 Représenter, qualitativement, l’allure des courbes observées sur l’écran de l’oscilloscope. (0,5 pt).

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