Fresnel pour Windows

Un exemple concret : étude de la résonance du circuit RLC série.

Schéma de principe :
Etude du comportement du dipôle composé (tension u et intensité i) de l'association en série d'un condensateur C et d'une inductance L.

(ri symbolise la résistance interne de l'inductance)
 
 

Matériel expérimental nécessaire :

(hors interface)
Un Générateur Très basse Fréquence sinusoïdal (15 - 2000 Hz) 15 Volts crête 30 mA Sortie isolée de la terre. (GP30 par exemple).
Une inductance 100 mH 20 mA efficace,
Un condensateur non polarisé 82 µF 63V
Une résistance 100 W 1/4W pour la mesure du courant (1V pour 10mA )
Des cordons de connexion
Une maquette universelle pour Orphy GTS ou GTI
De meilleurs résultats sont obtenus avec l'inductance à noyau plongeur de 1 H que l'on trouve fréquemment dans les laboratoires de physique. (utiliser alors un condensateur de 10 µF )
 
 


1 - Avec Orphy GTS : Montage expérimental

        Ue - Voie1 sur EA0 (calibre 1,8 V)

        I - Voie2 sur EA7 (calibre 7,1 mA)

        Phi0 : 0 °

La mesure de u sur EA0 est réalisée via la prise ±2,5V

La mesure sur EA7 est l'image de l'intensité du courant avec un facteur 100 : 1V représente 10 mA.
 
 

Dans le panneau de réglage, saisir les informations suivantes :

Première voie : (la référence de phase)            Symbole : Ue unité : V Voie : EA0
                                                                        valeur crête en entrée du conditionneur : 2.5
Deuxième voie :                                               Symbole : I unité : mA Voie : EA7
                                                                         valeur crête en entrée du conditionneur : 10
 
Pour les mesures instantanées Ue=1,7V I= 4,8mA f=24,0Hz j=12° , voici les images obtenues pour les représentations instantanées :

Vecteurs et présentation temporelle (fenêtres vecteurs et Temporel)

    
 

Enregistrement oscilloscopique (fenêtre oscillo)


Mesures mémorisées (fenêtre graphes)


Faire évoluer la fréquence de 15 à 150Hz. La tension délivrée par le GBF doit rester constante (compenser éventuellement) et mémoriser les points de mesure dans la fenêtre.
 

Données exploitées dans REGRESSI :

Les données dans REGRESSI en échelle linéaire et semi-logarithmique
Les données mémorisées peuvent être transmises très simplement à REGRESSI (en supposant qu'il est installé) en cliquant sur le bouton supérieur gauche de la fenêtre Graphes. L'amplitude de la tension a légèrement bougé.
 
 

Remarques :

L'inductance utilisée possède une résistance interne de l'ordre de 250 Ohms. Cela a pour conséquence d'écraser la variation de I (et donc de Z, le rapport U/I)).
Les mesures d'amplitude se dégradent au delà de 100 Hz; cela entraine une erreur plus importante sur I et le calcul de Z. La mesure de la fréquence et du déphasage reste cependant meilleure.
2- Avec ORPHY GTI : Montage expérimental
Identique à ORPHY GTS.
    Ue - Voie1 sur EA0 (calibre 3,5 V)

    I - Voie2 sur EA7 (calibre 7,1 mA)

    Phi0 : 0 °

La mesure de u sur EA0 est prise via la prise ±2,5V

La mesure sur EA7 est l'image de l'intensité du courant avec un facteur 100 : 1V représente 10 mA.
 
 

Dans le panneau de réglage, saisir les informations suivantes :

Première voie : (la référence de phase)
    Symbole : U unité : V Voie : EA0 Calibre : -5 5 V
    valeur crête en entrée du conditionneur : 5
Deuxième voie :
    Symbole : I unité : mA Voie : EA7 Calibre : -1 1 V
    valeur crête en entrée du conditionneur : 10
 

Pour les mesures instantanées Ue=2,5V I=6,4mA F=12,2Hz et j=23°, voici les images obtenues pour les représentations instantanées :

Vecteurs et présentation temporelle (fenêtres vecteurs et Temporel)

Enregistrement oscilloscopique (fenêtre oscillo)

Mesures mémorisées (fenêtre graphes)


Faire évoluer la fréquence de 15 à 150Hz. La tension délivrée par le GBF doit rester constante (compenser éventuellement) et mémoriser les points de mesure dans la fenêtre.

Données exploitées dans REGRESSI :
Les données dans REGRESSI en échelle linéaire
Les données mémorisées peuvent être transmises très simplement à REGRESSI (en supposant qu'il est installé) en cliquant sur le bouton supérieur gauche de la fenêtre Graphes.
 
 

Les données dans REGRESSI en échelle semi-logarithmique
La fréquence de résonance se situe aux alentours de 60 Hz.

L'exploration en fréquence (15 - 2000 Hz) améliore notablement les résultats enregistrés.
 

3- Avec ORPHY Portable : Montage expérimental

2 sondes sont à utiliser :

Voltmètre différentiel ±15V sur la prise 1 (EA0) (la référence de phase)
Ampèremètre différentiel ±20mA sur une autre prise.
La résistance de 100 W n'est pas nécessaire.
Réglages obtenus automatiquement :

    U - Voie1 sur EA0 (calibre 10,6 V)

    I - Voie2 sur EA1 (calibre 14,1 mA)

    Phi0 : 0 °

Pour les mesures instantanées Ue= 3,5V I=12,1mA f=14,6Hz j=24°, voici les images obtenues pour les représentations instantanées :

Vecteurs et présentation temporelle (fenêtres vecteurs et Temporel)

Enregistrement oscilloscopique

(fenêtre oscillo)

Mesures mémorisées (fenêtre graphes)

Faire évoluer la fréquence de 15 à 150Hz. La tension délivrée par le GBF doit rester constante (compenser éventuellement) et mémoriser les points de mesure dans la fenêtre.

Données exploitées dans REGRESSI :
Les données mémorisées peuvent être transmises très simplement à REGRESSI (en supposant qu'il est installé) en cliquant sur le bouton supérieur gauche de la fenêtre Graphes.

Les données dans REGRESSI en échelle linéaire et semi-logarithmique


 
 
 
 
 
 

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