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ex. : pont diviseur de tension |
ex. : circuit RC |
Les quadripoles qui nécessitent une alimentation extérieure
sont appelés des quadripoles
actifs (ils sont constitués
par un composant actif tel que transistor ou amplificateur opérationnel
associé à des dipoles passifs).
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ex. : amplificateur audio |
ex. : comparateur à amplificateur opérationnel |
La caractéristique de transfert d'un quadripôle correspond
à la courbe us =
f (ue) ; la fonction f est
appelée fonction de transfert.
Le quadripole passif étudié dans cette leçon est uniquement le pont diviseur de tension.
Réalisez le montage ci-contre et étudiez simultanément les tensions d'entrée Ue et de sortie Us (soit par acquisition informatisée à l'aide du logiciel GÉNÉRIS , soit manuellement pour différentes valeurs de Ue avec saisie des valeurs dans GRAPHICAL ANALYSIS ). Que constatez-vous et qu'en déduisez-vous ? |
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On prendra par exemple R1 = 180 W et R2 = 220 W (pour des puissances nominales de 2 W ) pour une alimentation variable de 6 V (AL 994).
Déterminez l'intensité I du courant circulant dans les circuit d'entrée (a) et de sortie (b). En égalisant ces deux expressions, exprimez la fonction de transfert du pont diviseur :
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a) circuit d'entrée |
b) circuit de sortie |
Calculez la valeur théorique de k à partir des valeurs des résistances (à mesurer) et comparez-la avec le coefficient directeur de la caractéristique précédente.
L'hypothèse que le courant qui circule dans les résistances est le même (montage "à vide") est-elle réaliste ? Pourquoi ?
Que se passerait-il si on branchait un dipole supplémentaire (appelé "charge") aux bornes de sortie ? Etudiez le cas d'une résistance (faire le calcul pour plusieurs valeurs : 100 kW , 1 kW , 100 W ... ) : que remarquez-vous ? Que pouvez-vous en conclure ?
Comment faut-il choisir la charge pour qu'elle soit "adaptée" au quadripole (= la tension de sortie ne soit pas trop perturbée) ?
Réalisez le montage ci-contre et observez comment varie l'éclat de la lampe lorsque vous déplacez le curseur du potentiomètre. Quelle est la valeur de Us lorsque le curseur C est en S ? Lorsqu'il est en M ? Que vaut Us quand le curseur est à mi-course ? Déduisez-en la valeur de la fonction de transfert k½ du potentiomètre. Sans déplacer le curseur, débranchez le circuit et mesurez la résistance RCM (entre C et M) et REM (entre E et M) ; déduisez-en la valeur théorique de k : retrouvez-vous k½ ? Pourquoi ? |
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Réalisez le montage potentiométrique à vide (voir ci-contre) et étudiez l'évolution de Us en fonction de la distance CM parcourue par le curseur (faites une douzaine de mesures et utilisez le logiciel GRAPHICAL ANALYSIS pour pouvoir les exploiter) : que pouvez-vous en conclure ?
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Cette simulation permettra de compléter l'étude du tableur, par l'utilisation notamment des outils de dessin et barres de défilement.
