Circuit RLC amorti

Un circuit RLC en série est alimenté avec un générateur donnant une fém. de 1 V. tantôt de 1  tantôt nulle, pour simuler un circuit RLC avec un condensateur initialement chargé qu'on laisse se décharger au moment où la tension aux bornes du générateur tombe à zéro (ou qui se recharge au moment où la tension remonte à 1 V.

Un oscilloscope mesure la tension aux bornes du générateur et/ou la tension aux bornes de la résistance (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.). On peut choisir ce que chaque canal doit afficher.

En bougeant les glisseurs, on peut modifier la résistance R, l'inductance L et la capacité C du condensateur. Quant au glisseur pour la fréquence f du générateur, on ne modifie en fait que le temps pendant lequel la tension du générateur reste nulle (ou à 1 V)

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

Choisissez des valeurs pour L et C, agrandissez le signal (pour la tension aux bornes de la résistance) et, s'il est oscillant, essayez de trouver les valeurs de L, puis de C…

Pour rappel, le courant (mode amorti oscillant) est donné par:

I(t) = Q₀·e^-λt· (λ²/ω_a + ω_a)· sin(ω_a·t)

avec λ = R/2L et ω_a = √(1/LC - λ²). C'est une fonction sinuoïdale dont l'amplitude diminue exponentiellement avec le temps…

Le signal est en mode oscillant si 1/LC - λ² > 0. Sinon, le courant garde toujours le même signe…