Oscillations électriques et circuits RLC en régime sinusoïdal — Terminale S
Un circuit qui associe une bobine (L), un condensateur (C) et un conducteur ohmique (R) peut osciller comme un pendule électrique. Lorsqu'on l'alimente par une tension sinusoïdale, l'intensité du courant devient maximale pour une fréquence particulière : c'est la résonance. Ce principe explique comment un poste de radio à Antananarivo sélectionne une seule station parmi toutes les ondes reçues.
Ravo, élève à Antsirabe, monte un circuit avec L = 0,10 H et C = 10 µF. La fréquence propre vaut f0 = 1 / (2π√(0,10 × 10×10-6)) ≈ 159 Hz. À cette fréquence, l'intensité dans son circuit RLC est la plus grande.
Courbe de résonance d'intensité d'un circuit RLC série : l'intensité est maximale à la fréquence propre f₀.
À retenir
- La fréquence propre d'un circuit LC est f0 = 1 / (2π√(LC)).
- En régime sinusoïdal, l'intensité d'un circuit RLC série est maximale à la résonance, lorsque la fréquence imposée est égale à f0.
- Plus la résistance R est faible, plus la résonance est aiguë (pic étroit et élevé) : le circuit est plus sélectif.
Exercice d'exemple
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f0 = 1 / (2π√(LC)) = 1 / (2π√(0,20 × 5,0×10-6)) = 1 / (2π√(1,0×10-6)) = 1 / (2π × 1,0×10-3) ≈ 159 Hz. La fréquence propre vaut environ 159 Hz.
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