LycéeBac

LEÇON · 2BAC

Réponse d'un circuit RL à un échelon de tension

physique-chimie-biofContenu pédagogique original

Objectifs d’apprentissage

Identifier la constante de temps d'un circuit RL série.

Décrire qualitativement l'établissement du courant dans une bobine.

Introduction

Une bobine s'oppose aux variations du courant qui la traverse, ce qui rend l'établissement du courant progressif dans un circuit RL.

Cours

Dans un circuit RL série idéal soumis à une tension constante E, la bobine d'inductance L s'oppose à la variation du courant tandis que la résistance R dissipe de l'énergie. Après la fermeture de l'interrupteur, le courant augmente progressivement vers sa valeur finale E/R. La constante de temps vaut τ=L/R, avec L en henrys et R en ohms ; τ s'exprime en secondes. Après environ 5τ, le courant est proche de sa valeur finale dans le modèle usuel.

Exemples guidés

  1. Si L=0,20 H et R=10 Ω, alors τ=0,20/10=0,020 s. La valeur finale du courant sous E=6 V vaut I∞=6/10=0,60 A.

Exercices d’application

  1. Un circuit RL possède L=0,12 H, R=6 Ω et E=12 V. Calculer τ et I∞.

Correction

τ=0,5/25=0,020 s. La bobine crée une tension induite qui s'oppose à la variation rapide du courant. Dans le second circuit, τ=0,12/6=0,020 s et I∞=12/6=2 A.

À retenir

Utiliser τ=L/R et I∞=E/R avec les unités SI, et distinguer régime transitoire et régime permanent.

Référence pédagogique

Leçon pédagogique originale ; vérifier l'alignement final avec le programme officiel en vigueur et les consignes de l'enseignant.

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