Fiche d’exercices de Résonance LC, facteur de qualité et bande passante avec corrigé

Fiche d’exercices de Résonance LC, facteur de qualité et bande passante gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
tvC​iL​T/4T/2TV0​ = 1 VC = 10 nF

Un condensateur de 10 nF est chargé à 1 V puis relié à une bobine idéale de 10 µH. Trouvez l’énergie totale W qui oscille entre eux, en nJ.

C = 10 nFV0 = 1 VL = 10 µH
W = nJ
2.Facile
f|I|0,707110 kHzf1​f2​BW = 250 Hz

Une courbe de résonance a son pic à 10 kHz, et ses points à mi-puissance sont distants de 250 Hz. Trouvez le facteur de qualité Q.

f0 = 10 kHzBW = 250 Hz
Q =
3.Moyen
tvC​iL​T/4 = ?T/2TL = 2,2 mHC = 4,7 nF

Dans un circuit LC idéal avec L = 2,2 mH et C = 4,7 nF, le condensateur est complètement chargé à t = 0. Combien de temps faut-il pour que toute l’énergie soit dans la bobine ? Donnez t en µs.

L = 2,2 mHC = 4,7 nF
t = µs
4.Moyen
f|I|0,7071200 kHzf1​ = ?f2​BW

Un circuit RLC série résonne à 200 kHz avec Q = 3. Trouvez exactement la fréquence à mi-puissance inférieure f1, en kHz.

f0 = 200 kHzQ = 3
f1 = kHz
5.Difficile
C = 1 µFR = 1 ΩL = 4,7 mH

Un condensateur chargé de 1 µF se décharge dans une bobine de 4,7 mH de résistance série totale 1 Ω, de sorte que l’oscillation s’éteint lentement. Son amplitude décroît comme e−Rt/(2L). Combien de cycles d’oscillation n s’écoulent avant que l’amplitude soit réduite de moitié ? (Les pertes sont faibles, donc la fréquence est f₀.)

L = 4,7 mHC = 1 µFR = 1 Ω
n =
6.Difficile
V1 Ω100 µH2,2 µF20 mA

Un circuit RLC série (R = 1 Ω, L = 100 µH, C = 2,2 µF) est excité à la résonance avec une amplitude de courant de 20 mA. Trouvez l’énergie Ecycle dissipée dans R pendant un cycle, en nJ.

R = 1 ΩL = 100 µHC = 2,2 µFIm = 20 mA
Ecycle = nJ

Corrigé

  1. 1. W = 5 nJ
  2. 2. Q = 40
  3. 3. t = 5,051 µs
  4. 4. f1 = 169,4 kHz
  5. 5. n = 15,13
  6. 6. Ecycle = 18,64 nJ

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