Généralités

Un circuit RLC en série est alimenté avec un générateur donnant une fém. sinusoïdale ayant une amplitude de 1 V.

Un oscilloscope mesure la tension aux bornes du générateur (Canal 1) ainsi que la tension aux bornes de la résistance (Canal 2) (en cochant la case ΔV_R avec 1 Ω, cette tension est mesurée aux bornes d'une résistance de 1 Ω faisant partie de la résistance totale R du circuit.

En bougeant les glisseurs, on peut modifier la résistance R, l'inductance L, la capacité C et la fréquence f du générateur

Les boutons à gauche des glisseurs permettent le réglage fin des valeurs. En appuyant simultanément sur la touche majuscule, on peut affiner davantage et avec en plus la touche Alt encore plus…

Pour changer les échelles de l'affichage des tensions mesurées, on utilise les glisseurs à droite de l'écran de l'oscilloscope. Pour un changement rapide, on peut utiliser le bouton AS (autoset…)

Exercices

Pour chaque configuration de R, L et C, on peut calculer la fréquence de résonance, puis la régler avec le glisseur de la fréquence pour vérifier si la tension aux bornes de la résistance (Canal 2) est alors bien d'amplitude maximale.

On peut également cacher L ou C (cases tout à gauche) trouver la fréquence de résonance (en variant f), puis calculer L (ou C) et finalement vérifier le résultat en rendant visible la variable cachée (L ou C).

On peut également calculer l'impédance du circuit et donc l'amplitude du courant à partir des valeurs de R, L, C et f, puis la comparer avec la demi-hauteur du signal du Canal 2 (unités par carré: en bas à droite).

Un autre exercice consiste à cliquer sur le bouton Hasard Caché qui choisit au hasard des valeurs de R, de L et de C en émettant parfois même L et/ou C. Le but est alors de deviner s'il s'agit d'un circuit R, RL, RC ou RLC, en variant la fréquence f:

• Dans un circuit purement résistif, l'amplitude du courant (et donc de la tension aux bornes de la résistance) ne variera pas avec la fréquence.
• Avec un circuit RLC, on trouvera une fréquence pour laquelle cette amplitude est maximale (fréquence de résonance).
• Avec un circuit RL la réactance de la bobine est nulle pour les petites fréquences et l'impédance du circuit égale à la résistance totale du circuit (courant maximal car absence d'induction) et infinie pour les grandes fréquences (courant tendant vers zéro).
• Pour les circuits RC, c'est le contraire (le courant quasi continu ne passe pas dans le condensateur, contrairement au courant à haute fréquence…).

Le bouton Hasard fait la même chose, mais ne modifie pas la visibilité des glisseurs et valeurs