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​ = 3 VC = 220 pF

Un condensateur de 220 pF est chargé à 3 V puis relié à une bobine idéale de 47 mH. Trouvez l’énergie totale W qui oscille entre eux, en nJ.

C = 220 pFV0 = 3 VL = 47 mH
W = nJ
2.Facile
C = 220 nFL = 470 µH

Un circuit LC idéal a L = 470 µH et C = 220 nF. Trouvez sa fréquence propre (de résonance) f0 en kHz.

L = 470 µHC = 220 nF
f0 = kHz
3.Moyen
tvC​iL​T/4 = ?T/2TL = 220 µHC = 22 nF

Dans un circuit LC idéal avec L = 220 µH et C = 22 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 = 220 µHC = 22 nF
t = µs
4.Moyen
V22 kΩ4,7 mH4,7 nF

Un circuit RLC parallèle a R = 22 kΩ, L = 4,7 mH et C = 4,7 nF. Trouvez son facteur de qualité Q.

R = 22 kΩL = 4,7 mHC = 4,7 nF
Q =
5.Difficile
C = 220 nFR = 5 ΩL = 470 µH

Un condensateur chargé de 220 nF se décharge dans une bobine de 470 µH de résistance série totale 5 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 = 470 µHC = 220 nFR = 5 Ω
n =
6.Difficile
V22 Ω2,2 mH100 pF100 mA

Un circuit RLC série (R = 22 Ω, L = 2,2 mH, C = 100 pF) est excité à la résonance avec une amplitude de courant de 100 mA. Trouvez l’énergie Ecycle dissipée dans R pendant un cycle, en nJ.

R = 22 ΩL = 2,2 mHC = 100 pFIm = 100 mA
Ecycle = nJ

Corrigé

  1. 1. W = 0,99 nJ
  2. 2. f0 = 15,65 kHz
  3. 3. t = 3,456 µs
  4. 4. Q = 22
  5. 5. n = 2,04
  6. 6. Ecycle = 324,2 nJ

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