📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Un circuit RLC série est composé d'un condensateur de capacité $C$, d'une bobine d'inductance $L$ et de résistance $r$, et d'un conducteur ohmique de résistance $R$. L'équation différentielle vérifiée par la tension $u_C$ est : $$\frac{d^2u_C}{dt^2} + \frac{R+r}{L}\frac{du_C}{dt} + \frac{1}{LC}u_C = 0$$ L'énergie totale du circuit est $E_e + E_m = \frac{1}{2}Cu_C^2 + \frac{1}{2}Li^2$. En présence de résistance, $E$ diminue au cours du temps : $\frac{dE}{dt} = -(R+r)i^2 < 0$.
Méthodes à maîtriser
- Établir l'équation différentielle : Utiliser la loi d'additivité des tensions $u_L + u_R + u_C = 0$.
- Déterminer la pseudo-période $T$ : Mesurer sur l'oscillogramme la distance entre deux maxima consécutifs.
- Calculer l'énergie : Savoir calculer $E_e$ et $E_m$ à un instant $t$ donné.
Exemples corrigés
Exemple : Si $L=0,1$ H et $C=10$ µF, calculer $T_0$ (cas idéal $R=0$). $T_0 = 2\pi\sqrt{LC} = 2\pi\sqrt{0,1 \times 10 \times 10^{-6}} = 2\pi\sqrt{10^{-6}} = 2\pi \times 10^{-3} \approx 6,28$ ms.
Erreurs fréquentes
- Oublier la résistance interne $r$ de la bobine dans l'équation différentielle.
- Confondre la période propre $T_0$ avec la pseudo-période $T$ quand $R \neq 0$.
- Se tromper dans les unités (convertir les mH en H et µF en F est obligatoire).