Conception et simulation de schémas électriques sous LTSpice (suite)

Conception et simulation de schémas électriques sous LTSpice (suite)

La science est souvent définie comme l’ensemble des connaissances et études d’une valeur universelle, caractérisée par un objet et une méthode fondés sur des observations objectives vérifiables et des raisonnements rigoureux.

La technologie est l’étude des outils et techniques. Aussi définie comme une activité de fabrication et de transformation, elle consiste à manipuler une matière pour produire un objet (matériel ou immatériel). Cette activité est parfois très complexe de nos jours. Auparavant, on voyait la science et la technologie comme deux domaines qui sont indépendants l’un de l’autre. Au fur du temps, on a commencé à utiliser les connaissances scientifiques pour l’amélioration de la technologie. Parallèlement, la science nécessite parfois des instruments qui permettent au scientifique d’éclairer certains phénomènes. Et Aujourd’hui une interdépendance se manifeste entre ces deux activités. C’est dans cette interaction que j’aimerais étudier les caractéristiques de certains composants utilisés en électronique.

Mon précédent article portait sur la conception et simulation de schémas électriques. Celui-ci mettra encore en évidence les schémas électriques extraits des épreuves de science physique du baccalauréat scientifique.

Exercice 4 du Bac 2008, série S1-S3  : l’objet est de visualiser deux tensions dans un circuit série comprenant :

  • Un générateur de tension sinusoïdale
  • Un conducteur ohmique
  • Une bobine d’inductance
  • Un condensateur

Les tensions à visionner sont :

  • La tension proportionnelle à l’intensité du courant dans le circuit voie Y1.
  • La tension aux bornes d’un dipôle constitué d’une résistance « conducteur ohmique », la bobine et un condensateur voie Y2.

Sur l’exercice, l’appareil qui nous permet de visualiser les signaux est l’oscilloscope bicourbe qui représente le signal électrique sous la forme d’une trace visible sur un écran. Trois (3) figures nous ont été présentées :

Les schémas de montage

 

Dans la figure 1 

Voie Y1 : la tension aux bornes du dipôle résistance, bobine et condensateur en série UAB.

Voie Y2 : la tension aux bornes du dipôle, bobine et condensateur en série UMB.

le schéma et l’allure de la courbe des tensions de la figure 1

Dans la figure 2

Voie Y1 : la tension proportionnelle à l’intensité du courant dans le circuit UAM.

Voie Y2 : la tension aux bornes du dipôle condensateur et bobine en série UBM.

le schéma et l’allure de la courbe des tensions de la figure 2

Dans la figure 3 

Voie Y1 : la tension proportionnelle à l’intensité du courant dans le circuit UMA.

Voie Y2 : la tension au bornes du dipôle résistance, bobine et condensateur en série UAB.

 

le schéma et l’allure de la courbe des tensions de la figure 3

 

On peut en déduire que la figure 3 est le montage adéquat pour visualiser les tensions indiquées à l’énoncé qui sont:

  • La tension proportionnelle à l’intensité du courant dans le circuit
  • La tension aux bornes d’un dipôle constitué d’une résistance « conducteur ohmique », la bobine et un condensateur

Exercice 4 du Bac 2008 série S2-S2A-S4-S5 exercice 4 du Bac 2009 série S1-S3

L’objet d’étude est le même : le comportement d’un condensateur.

schéma et simulation

 

Comme dans ce schéma, les allures des courbes de la tension et l’intensité aux bornes du condensateur sont des sinusoïdes décalées d’un quart de période.

Remarque : presque tous les exercices en électricité du Baccalauréat scientifique, ont mis l’accent sur les circuits composés de condensateurs, de résistances et d’inductances. Ce sont d’ailleurs les principaux composants électriques.

Avec le logiciel LTSpice, on peut simuler beaucoup de schémas électriques et en définir certaines de ses caractéristiques.

Dans le prochain article, d’autres fonctionnalités du logiciel seront appliquées dans le domaine de l’électronique, avec des circuits différents.

Ndéye Marie FALL Stagiaire chez DEFAR SCI dans le Rose Dieng Lab

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