QCM : Régimes transitoires RC et RL (11 questions)

Explication

Un circuit est en régime libre dès que toutes ses sources sont éteintes. Un régime permanent décrit la stabilité des caractéristiques, un régime forcé correspond à une excitation appliquée, et le régime continu exige des tensions et intensités constantes.

Explication

Le régime permanent comprend les cas où les caractéristiques des tensions et intensités ne varient pas, notamment un régime sinusoïdal d’amplitude et de fréquence fixes ; le régime continu en est un cas particulier. Assimiler stabilité des caractéristiques et constance des tensions confond régime permanent et continu, tandis que les deux autres réponses confondent régime établi avec transition ou extinction des sources.

Explication

Le régime continu se définit par des tensions et des intensités constantes dans le temps. Le régime permanent variable concerne des caractéristiques stables malgré des grandeurs variables, le régime transitoire correspond à un passage entre deux régimes permanents, et le régime libre dépend de l’extinction des sources.

Explication

Une source idéale de tension éteinte est remplacée par un fil, tandis qu’une source idéale de courant éteinte est remplacée par un interrupteur ouvert. Inverser les remplacements confond les comportements des deux types de sources, et utiliser le même élément pour les deux néglige cette distinction.

Explication

Lorsque le temps de montée est très inférieur à la durée caractéristique du circuit, le modèle d’échelon idéal constitue une approximation valable du signal réel. Assimiler la durée caractéristique au temps de montée inverserait la relation entre ces deux échelles de temps.

Explication

L’énergie magnétique d’une bobine idéale est proportionnelle à son inductance et au carré du courant qui la traverse. L’expression faisant intervenir $C$ et $u_C$ correspond à l’énergie électrique stockée dans un condensateur.

Explication

Cette démarche permet de trouver l’évolution temporelle de la grandeur recherchée en formulant son équation, en fixant sa valeur initiale et en résolvant l’équation. Le bilan énergétique décrit les échanges de puissance, mais ne remplace pas ces étapes de résolution.

Explication

En régime libre, aucun générateur n’alimente le circuit et l’énergie stockée se dissipe sous forme de chaleur par effet Joule dans les résistors. Lorsqu’un générateur impose un échelon, il peut au contraire fournir de l’énergie, dont une partie est stockée et l’autre dissipée.

Explication

Au terme de la charge complète, le générateur fournit $CE^2$ : le condensateur stocke $\frac{1}{2}CE^2$ et le résistor dissipe l’autre moitié par effet Joule. La dissipation n’annule pas le stockage : le condensateur conserve une énergie finale non nulle.

Explication

La constante de temps d’une décharge RC vaut $RC$, et la tension a perdu environ 99 % de sa valeur initiale après $4{,}6\tau$. La durée d’une constante de temps correspond plutôt à une diminution d’environ 63 %, et non de 99 %.

Explication

À la fermeture, la bobine reçoit initialement la tension $E$, puis cette tension décroît selon $u_L(t)=Ee^{-t/\tau}$ et tend vers zéro en régime permanent. La tension du résistor, contrairement à celle de la bobine, croît de zéro vers $E$.