Flashcards : Régime sinusoïdal forcé (96 cartes)

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1Question

Quelle grandeur scalaire algébrique caractérise la sensibilité d’une particule à l’interaction électromagnétique ?

Réponse

La charge électrique, exprimée en coulombs.

2Question

Quelle relation exprime la quantification de toute charge électrique ?

Réponse

q=±neq=\pm ne, avec n∈Nn\in\mathbb{N} et e=1,602⋅10−19 Ce=1{,}602\cdot10^{-19}\ \mathrm{C}.

3Question

Comment définit-on l’intensité du courant dans une branche orientée ?

Réponse

C’est le débit algébrique de charges à travers une section du conducteur, en ampères.

4Question

Quelle condition valide l’ARQS pour un circuit de longueur LL et de fréquence ff ?

Réponse

L≪c/f=λL\ll c/f=\lambda.

5Question

Qu’est-ce qu’un dipôle linéaire ?

Réponse

Un dipôle dont la tension et le courant sont liés par une équation différentielle linéaire à coefficients constants.

6Question

Par où passe la caractéristique d’un dipôle passif ?

Réponse

Par l’origine.

7Question

Que fixe une source idéale de tension, quelle que soit l’intensité débitée ?

Réponse

La tension u=eu=e, où ee est sa force électromotrice.

8Question

Que fixe une source idéale de courant, quelle que soit la tension à ses bornes ?

Réponse

Le courant i=ηi=\eta, où η\eta est son courant électromoteur.

9Question

Comment le modèle de Thévenin représente-t-il une source réelle ?

Réponse

Par une source idéale de tension en série avec une résistance interne.

10Question

Que représente la résistance d’entrée d’un appareil ?

Réponse

La résistance équivalente vue par ce qui l’alimente, égale à la tension d’entrée divisée par le courant d’entrée.

11Question

À quoi correspond la résistance de sortie d’un appareil ?

Réponse

À la résistance de Thévenin du générateur équivalent vu par la charge.

12Question

Quand la puissance transférée à une charge est-elle maximale ?

Réponse

Lorsque R=rR=r.

13Question

Dans quel sens une diode à jonction laisse-t-elle passer le courant ?

Réponse

De l’anode vers la cathode.

14Question

Quelle est la tension de seuil généralement retenue pour une diode au silicium ?

Réponse

Environ 0,6 V.

15Question

Que distingue les caractéristiques statique et dynamique d’un dipôle ?

Réponse

La statique regroupe les points en régime continu, tandis que la dynamique décrit la courbe parcourue en régime variable.

16Question

Quelle est la résistance équivalente positive du réseau en échelle infini ?

Réponse

Req=1+52R≈1,618RR_{\mathrm{eq}}=\frac{1+\sqrt{5}}{2}R\approx1{,}618R

17Question

Quelle résistance équivalente obtient-on entre deux sommets opposés d’un cube résistif ?

Réponse

Req=56RR_{\mathrm{eq}}=\frac{5}{6}R

18Question

Quelles propriétés caractérisent la caractéristique de l’électrolyseur ?

Réponse

Elle est passive, impaire et non linéaire.

19Question

Quelle tension l’électrolyseur présente-t-il en régime bloqué ?

Réponse

U=(1−2x)EU=(1-2x)E

20Question

Quelle est la tension à vide de Thévenin aux bornes M et N ?

Réponse

Eth=(1−2x)EE_{\mathrm{th}}=(1-2x)E

21Question

Quelle tension finale commune atteignent deux condensateurs identiques après le transfert de charge ?

Réponse

Uf=E2U_f=\frac{E}{2}

22Question

Quelle équation différentielle vérifie la différence de tension pendant le transfert à travers RR ?

Réponse

d(u1−u2)dt=−2RC(u1−u2)\frac{d(u_1-u_2)}{dt}=-\frac{2}{RC}(u_1-u_2)

23Question

Quelle énergie est dissipée lors du transfert entre les condensateurs ?

Réponse

EJ=14CE2E_J=\frac{1}{4}CE^2

24Question

Quel facteur de qualité estime-t-on à partir de δ≈0,32\delta\approx0,32 pour le circuit RLC ?

Réponse

Q≈π/δ≈9,8Q\approx\pi/\delta\approx9,8.

25Question

Quelles valeurs estime-t-on pour ω0\omega_0, LL et rr dans le circuit RLC ?

Réponse

ω0≈4,99×103 rad⋅s−1\omega_0\approx4,99\times10^3\,\text{rad·s}^{-1}, L≈0,40 HL\approx0,40\,\text{H} et r≈2,0×102 Ωr\approx2,0\times10^2\,\Omega.

26Question

Quelle est la tension du condensateur du flash pendant sa charge ?

Réponse

uC(t)=E(1−e−t/τ1)u_C(t)=E(1-e^{-t/\tau_1}), avec τ1=R1C=1 s\tau_1=R_1C=1\,\text{s}.

27Question

Quelle énergie le condensateur stocke-t-il avec C=100 μFC=100\,\mu\text{F} et E=300 VE=300\,\text{V} ?

Réponse

4,5 J.

28Question

Quelle est la tension du condensateur du flash pendant sa décharge dans la lampe ?

Réponse

uC(t)=Ee−t/τ2u_C(t)=Ee^{-t/\tau_2}, avec τ2=R2C=0,2 ms\tau_2=R_2C=0,2\,\text{ms}.

29Question

Quelle est la constante de temps pour décharger un condensateur de 1000 µF à travers 0,1 Ω ?

Réponse

0,1 ms.

30Question

Quel courant maximal fournit un condensateur chargé sous 15 V ?

Réponse

150 A.

31Question

Quelle condition rend constant le courant total dans les branches RL et RC ?

Réponse

R2=L/CR^2=L/C.

32Question

Quelle équation relie la tension de l’interrupteur à ses dérivées dans le circuit antiparasitage ?

Réponse

LCu¨+RCu˙+u=eLC\ddot u+RC\dot u+u=e.

33Question

Quelle fraction d’énergie est perdue par pseudo-période pour un facteur de qualité élevé ?

Réponse

ΔE/E≈2π/Q\Delta E/E\approx2\pi/Q.

34Question

Après extinction du transitoire, quelle solution décrit le régime sinusoïdal établi ?

Réponse

La solution particulière sinusoïdale à la pulsation de l’excitation.

35Question

Quelle expression définit un signal sinusoïdal de phase initiale φ ?

Réponse

x(t)=Xmcos⁡(ωt+φ)x(t)=X_m\cos(\omega t+\varphi)

36Question

Quel est le déphasage de x₁ par rapport à x₂, de phases φ₁ et φ₂ ?

Réponse

φ1−φ2\varphi_1-\varphi_2

37Question

Dans un RLC série, quelle expression donne l’amplitude du courant en fonction de xx ?

Réponse

Im(x)=Em/R1+Q2(x−1x)2I_m(x)=\frac{E_m/R}{\sqrt{1+Q^2\left(x-\frac{1}{x}\right)^2}}

38Question

À quelle pulsation l’intensité d’un RLC série est-elle maximale ?

Réponse

À ω=ω0\omega=\omega_0.

39Question

Quelle condition permet un maximum de tension aux bornes du condensateur d’un RLC série ?

Réponse

Q>12Q>\frac{1}{\sqrt{2}}.

40Question

Quelle opération un filtre réalise-t-il ?

Réponse

Une opération de filtrage.

41Question

Comment définit-on la fonction de transfert en tension en régime sinusoïdal forcé ?

Réponse

H(jω)=UsUeH(j\omega)=\frac{U_s}{U_e}

42Question

Quelle est l’expression du gain en décibels à partir du gain GG ?

Réponse

GdB=20log⁡GG_{dB}=20\log G, où le logarithme est décimal.

43Question

Comment un filtre linéaire traite-t-il chaque sinusoïde d’une entrée périodique ?

Réponse

Il la multiplie par son gain à cette fréquence et lui applique le déphasage correspondant.

44Question

Quelle condition permet de multiplier les transferts de deux filtres en cascade ?

Réponse

L’impédance d’entrée du second doit être très grande devant l’impédance de sortie du premier.

45Question

Quel type de filtre est le filtre de Wien ?

Réponse

Un filtre passe-bande.

46Question

Quelle est la fonction de transfert du filtre de Wien en fonction de xx ?

Réponse

H=13+j(x−1x)H=\frac{1}{3+j\left(x-\frac{1}{x}\right)}

47Question

Quelles valeurs canoniques caractérisent le filtre de Wien ?

Réponse

H0=13,ω0=1RC,Q=13,Δω=3ω0H_0=\frac{1}{3},\quad \omega_0=\frac{1}{RC},\quad Q=\frac{1}{3},\quad \Delta\omega=3\omega_0

48Question

Quelles fonctions l’ALI peut-il réaliser ?

Réponse

L’amplification, la sommation, l’intégration, la dérivation, le filtrage et la comparaison de signaux.

49Question

Quelle relation lie la sortie et l’entrée différentielle d’un ALI en régime linéaire ?

Réponse

Vs=μ0εV_s=\mu_0\varepsilon, avec μ0∼105\mu_0\sim10^5 et une tension différentielle proche de zéro.

50Question

Quelle sortie fournit un comparateur simple si ve>Vreˊfv_e>V_{réf} ?

Réponse

+Vsat+V_{sat}

51Question

Quelle expression définit V0V_0 dans un comparateur à hystérésis ?

Réponse

V0=R1R1+R2VsatV_0=\frac{R_1}{R_1+R_2}V_{sat}

52Question

Quel est le gain complexe d’un ALI réel du premier ordre en régime linéaire ?

Réponse

μ=μ01+jω/ωc\mu=\frac{\mu_0}{1+j\omega/\omega_c}, avec μ0∼105\mu_0\sim10^5 et fc∼10 Hz.f_c\sim10\,\mathrm{Hz}.

53Question

Quelle valeur approximative vaut le produit gain-bande d’un ALI réel ?

Réponse

μ0fc≈1 MHz.\mu_0f_c\approx1\,\mathrm{MHz}.

54Question

Que devient la bande passante d’un amplificateur non inverseur quand son gain augmente ?

Réponse

Elle diminue, car le produit du gain réel par la fréquence de coupure reste égal au produit gain-bande de l’ALI.

55Question

Quels porteurs mobiles assurent le courant dans les conducteurs métalliques ?

Réponse

Les électrons libres.

56Question

À quelle vitesse se propage l’information électrique dans les conducteurs ?

Réponse

Environ 3⋅108 m⋅s−13\cdot10^8\ \mathrm{m\cdot s^{-1}}.

57Question

Quelle longueur d’onde correspond à un signal de 50 Hz50\ \mathrm{Hz} ?

Réponse

6000 km6000\ \mathrm{km}.

58Question

Combien de fils au minimum se rejoignent en un nœud électrique ?

Réponse

Trois fils.

59Question

Comment branche-t-on le voltmètre pour mesurer un dipôle ?

Réponse

En dérivation à ses bornes.

60Question

Combien d’électrons traversent une section d’un fil de cuivre parcouru par un courant de 10 A en une seconde ?

Réponse

6,25×10196{,}25 \times 10^{19} électrons.

61Question

Quelle est la densité d’électrons libres dans le cuivre ?

Réponse

8,5×1028 m−38{,}5 \times 10^{28}\ \text{m}^{-3}.

62Question

Comment définit-on la caractéristique statique d’un dipôle ?

Réponse

La courbe courant-tension ou tension-courant obtenue en régime continu.

63Question

Que représente le point de fonctionnement de deux dipôles branchés l’un sur l’autre ?

Réponse

L’intersection de leurs caractéristiques tracées avec la même convention.

64Question

Quand une source est-elle dite indépendante ?

Réponse

Lorsque sa force électromotrice ou son courant électromoteur ne dépend d’aucune grandeur du circuit.

65Question

Quelle résistance d’entrée doit avoir un ampèremètre ?

Réponse

Une résistance très faible.

66Question

Dans le modèle idéal, quelle tension caractérise une diode passante ?

Réponse

uD=0u_D=0.

67Question

Quel rôle joue une diode Zener dans un circuit ?

Réponse

Elle permet une régulation de tension.

68Question

Quelle relation décrit les caractéristiques statique et dynamique d’un résistor ?

Réponse

Elles sont confondues et suivent la droite u=Riu=Ri.

69Question

Quelle est la caractéristique statique d’un condensateur ?

Réponse

L’axe i=0i=0.

70Question

Quelle équation vérifie la résistance équivalente du réseau en échelle infini ?

Réponse

Req=R+RReqR+ReqR_{\mathrm{eq}}=R+\frac{R R_{\mathrm{eq}}}{R+R_{\mathrm{eq}}}

71Question

Comment le courant injecté en A se répartit-il dans le cube résistif jusqu’à G ?

Réponse

Il se partage en trois courants I/3I/3, puis six courants I/6I/6, avant de se réunir en trois courants I/3I/3.

72Question

Quelle expression donne le courant de l’électrolyseur en régime 1 ?

Réponse

I=(1−2x)E−E1R1+2x(1−x)RI=\frac{(1-2x)E-E_1}{R_1+2x(1-x)R}

73Question

Lors d’un transfert entre condensateurs, à quoi est associée l’énergie dissipée même lorsque R→0R\to0 ?

Réponse

Au rayonnement et à l’étincelle.

74Question

Quelle pseudo-période et quels deux maxima sont mesurés pour le RLC de capacité C=100 nFC=100\,\text{nF} ?

Réponse

T=1,26 msT=1,26\,\text{ms} ; les maxima valent 4,0 V4,0\,\text{V} et 2,9 V2,9\,\text{V}.

75Question

Quelle valeur du décrément logarithmique obtient-on avec les maxima de 4,0 V4,0\,\text{V} et 2,9 V2,9\,\text{V} ?

Réponse

δ=ln⁡(4,0/2,9)≈0,32\delta=\ln(4,0/2,9)\approx0,32.

76Question

À quelle tension le flash est-il prêt, et après combien de temps environ ?

Réponse

À partir de 0,99E0,99E, atteint après environ 4,6 s.

77Question

Quelle puissance moyenne est dissipée pendant une constante de temps ?

Réponse

Environ 1 kW.

78Question

À l’ouverture du moteur, quel est le courant initial dans la bobine ?

Réponse

I0=e/R=1,2 AI_0=e/R=1,2\,\text{A}.

79Question

Quelle surtension estime-t-on avec une capacité de 10 pF ?

Réponse

38 kV.

80Question

Comment se décompose un signal périodique et quelle réponse produit un système linéaire ?

Réponse

En sinusoïdes, dont les réponses associées s’additionnent.

81Question

Quelle relation relie la bande passante à −3 dB et le facteur de qualité d’un RLC série ?

Réponse

Δω=ω0Q\Delta\omega=\frac{\omega_0}{Q}.

82Question

Comment mesurer le déphasage à l’oscilloscope en mode bicourbe ?

Réponse

Mesurer le décalage temporel entre deux passages par zéro croissants.

83Question

Quelle relation relie l’intersection avec Oy au déphasage en mode XY ?

Réponse

∣sin⁡φ∣=∣y0∣Ym|\sin\varphi|=\frac{|y_0|}{Y_m}.

84Question

À une pulsation donnée, quelle est la résistance parallèle équivalente à Z=Rs+jXsZ=R_s+jX_s ?

Réponse

Rp=Rs2+Xs2RsR_p=\frac{R_s^2+X_s^2}{R_s}.

85Question

Combien de bornes relient un quadripôle à l’extérieur, et comment sont-elles réparties ?

Réponse

Quatre bornes : deux d’entrée et deux de sortie.

86Question

Que transmet approximativement un passe-bas très lent par rapport à la fréquence fondamentale ?

Réponse

La valeur moyenne du signal, multipliée par le gain statique.

87Question

Quel rôle joue un passe-bas du premier ordre à −20 dB par décade ?

Réponse

Il agit comme un intégrateur.

88Question

À quelle valeur de xx le gain du filtre de Wien est-il maximal ?

Réponse

À x=1x=1, où il vaut 13\frac{1}{3}, soit environ −9,5 dB, avec un déphasage nul.

89Question

Comment définit-on la tension différentielle d’entrée d’un ALI ?

Réponse

ε=V+−V−\varepsilon=V^+-V^-, avec V+V^+ et V−V^- les potentiels des entrées non inverseuse et inverseuse.

90Question

Quel risque le bruit près de la référence crée-t-il dans un comparateur simple ?

Réponse

Des basculements erratiques.

91Question

Dans l’accordeur de guitare, que supprime la cellule passe-haut de coupure 16 Hz ?

Réponse

La composante continue du signal du microphone.

92Question

Dans l’accordeur, quel est le gain basse fréquence de l’amplificateur non inverseur filtrant ?

Réponse

114, soit 41 dB.

93Question

Quelle est la bande passante du passe-bande centré sur 330 Hz et de facteur de qualité 10 ?

Réponse

33 Hz.

94Question

Combien de temps un électron met-il à parcourir un mètre de fil à la vitesse de dérive de l’exercice ?

Réponse

Environ 3,4×1033{,}4 \times 10^3 secondes, soit près d’une heure.

95Question

Quel mode de l’oscilloscope permet d’observer la caractéristique dynamique d’un condensateur ?

Réponse

Le mode XY.

96Question

Pour quelles valeurs de φ l’ellipse de Lissajous devient-elle un segment ?

Réponse

Pour φ=0\varphi=0 ou π\pi.

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Teste tes connaissances avec un QCM de 83 questions sur Régime sinusoïdal forcé.

1. Quelle grandeur scalaire algébrique caractérise la sensibilité d’une particule à l’interaction électromagnétique ?

2. Dans une branche orientée, une charge algébrique de 0,8 C0{,}8\ \mathrm{C} traverse une section pendant 0,2 s0{,}2\ \mathrm{s} dans le sens choisi. Quelle est l’intensité correspondante ?

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