J'ai une question sur les circuits RLC. Lorsqu'on augmente la résistance R dans le circuit, l'énergie totale du circuit décroît plus vite par effet joule. Cependant, l'intensité, du fait de cette augmentation de la résistance, décroît selon la loi d'ohm. La puissance dissipée par effet Joule serait alors plus faible et l'énergie décroitrait plus lentement. Alors où est l'erreur?
Je crois que je me suis mal exprimé. Pour simplifier la question, comment se fait-il que, plus la résistance est élevée, plus l'effet joule est important si une augmentation de résistance entraîne une baisse d'intensité?
Salut
Montage 1
Dans le circuit R, L, C refermé sur lui même et alimenté par le condensateur supposé chargé au moment de la mise en circuit, on a une oscillation dont l' enveloppe est une exponentielle décroissante (si R > 0) Dans ce cas, seule la résistance limite le courant et elle seule dissipe de l' énergie thermique. Le montage oscille à sa fréquence de résonnance.
Pour mémoire, pas d'effet Joule dans L et C si ceux ci sont considérés comme parfaits.
Montage 2
Mais si le montage R,L,C série est alimenté par une tension périodique alors, c'est à la fréquence de résonnance que la tension aux bornes de R est maximale.
Dés lors, si la fréquence de la tension périodique augmente de F=0 à Fr (résonnance) la puissance dissipée par R augmente pour diminuer quand F > Fr.
C'est la seule explication que je vois, parce que le courant dans les trois composants est toujours le même. Ce qui change c'est le déphasage des tensions aux bornes de C et de L en fonction de F. (nul à Fr)
Bon c'est vrai que le facteur d' ammortissement augmente avec R donc que la valeur moyenne du courant global peut ne plus être linéaire quand R varie. Et ceci est vrai aussi pour le montage 1.
En quelle classe es tu ?
Je suis en Terminale S. les notions de fréquence de résonnance auxquelles tu fais appel me sont donc étrangères. Je n'ai étudié les circuits RLC qu'avec le montage 1. N'as-tu pas une autre interprétation plus simple pour l'expliquer? Je parle ici de deux situations disctinctes, l'une où un condensateur est chargé et où l'on le décharge dans le circuit fermé comportant un résistance R1(fixe), et l'autre où on le décharge dans ce même circuit où la résistance R2 (fixe elle aussi) est a été augmentée et telle que R2 > R1 (dans ce cas, les oscillations sont amorties plus rapidement que dans le premier, ce qui me pose justement problème pour les raisons que j'ai cité ci-dessus).
L 'amortissement, dépend essentiellement de R. A la limite, si R= 0 il n'y a pas d' amortissement et avec L et C idéaux, l'oscillation sera éternelle ( et précisément à la fréquence de rèsonnance) Le seul composant qui fait perdre de l' énergie au système est R.
L' enveloppe de I = f(t) est une exponentielle qui est fonction de la constante de temps.
Le bac la semaine prochaine, on relance la discussion. Quelqu'un saurait-il expliquer ce que l'on comprend bien intuitivement, c'est à dire que plus le système frotte, plus il est amorti rapidement, mais ne se vérifie pas au plan mathématique (plus de résistance, donc moins d'intensité, donc moins de dissipation en théorie)?
Je précise que je parle ici d'un montage niveau TS dans deux situations distinctes, avec deux résistances différentes, et non avec une résistance variable au cours du temps.
Salut!
L'énergie dissipée est au final la même.
Seulement si ta résistance est grande, elle va dissiper l'énergie plus rapidement, d'où un amortissement plus franc.
Si ta résistance est vraiment grande, alors il n'y aura plus d'oscillation (régime critique)
Ajout du 09-06-2008 à 17:03:
L'energie totale vaudra E= (1/2)*C*U*U
Ajout du 09-06-2008 à 17:05:
L'intensité ici est limitée par la résistance.
Et au final l'énergie dissipée ne dépend pas de l'intensité.
"L'énergie dissipée est au final la même. Seulement si ta résistance est grande, elle va dissiper l'énergie plus rapidement."
Je suis d'accord, au final, quand on n'a plus d'oscillations, on aura dissipé une énergie identique. Mais ce qui me gêne, c'est le fait que l'on dissipe l'énergie plus rapidement avec une résistance plus forte alors que les expressions de la Loi d'Ohm et de l'effet Joule nous disent le contraire. Localement, à un instant donné, on devrait dissiper plus avec une résistance plus faible puisqu'on aurait une intensité plus grande, ce qui devrait permettre d'amortir plus rapidement les oscillations.
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