Les Oscillateurs harmoniques by bdj93780

VIEWS: 90 PAGES: 2

									                         Les Oscillateurs harmoniques




I.Système oscillateur

   1) Définition générale d’un oscillateur.
   On appelle oscillateur tout système susceptible d’être le siège d’un phénomène physique se
   produisant au cours du temps au voisinage d’un état d’équilibre stable du système.
   Le phénomène est décrit par une grandeur physique, définissant l’état du système oscillant,
   appelée grandeur oscillante. Cette grandeur varie au cours du temps autour de sa valeur à
   l’équilibre.
   2) Exemples d’oscillateurs.

          a- oscillateur mécanique : le pendule élastique.

                        (R)                   (S )




                                             O           X

          Ecarté de sa position d’équilibre et abandonné à lui-même, le solide (S ) effectue
          des oscillations de part et d’autre de sa position d’équilibre sans aucune action
          extérieure d’où le nom d’oscillations libres. L’enregistrement graphique de ces
          oscillations montre que celles-ci sont caractérisées par l’élongation x de
          l’oscillateur, variant au cours du temps, autour de sa valeur x = 0 à l’équilibre.x est
          la grandeur oscillante.
          b- Oscillateur électrique ; le circuit L, C.
          Considérons le circuit électrique suivant :


                                                         G :générateur de tension continue 6 V ou pile
                                                         de 4.5 V.
                                                         C :Condensateur de capacité C= 0.1     ¢
                                                                                                £¡  
                                                         B : bobine d’inductance L = 0.1 H




                                                 Oscilloscope

                                                 1
A l’aide du commutateur K on peut fermer le circuit 1 ( condensateur + générateur ) ou bien le
circuit 2 ( circuit L, C ).La tension uc aux bornes du condensateur sera visualisée sur l’écran de
l’oscilloscope.
  - Commutateur en position 1. : circuit 1 fermé, le condensateur se charge.
  - Commutateur en position 2 : circuit 2 fermé, le condensateur se décharge dans la bobine.
      L’oscillogramme observé ayant l’allure suivante :
                                 q
                                                                                                      t



disparaît très vite. L’existence fugitive de cet oscillogramme est due à l’inévitable résistance de
la bobine entraînant la diminution rapide de l’amplitude.
  La courbe obtenue montre que la tension uc est oscillante et par suite la charge q = C uc.
  Du fait que la charge q oscille bien que le condensateur ne soit soumis à aucune tension
  extérieure, les oscillations sont dites libres. Par conséquent le circuit L, C est un oscillateur
  électrique. La charge q du condensateur constitue la grandeur oscillante.

 Remarques

   -   Convention.

   On appelle charge du condensateur q , la charge qA portée par l’armature A.
                                                            C
                                    dq
   i est le courant de charge . i =    . A          i
                                                                            B
                                    dt

                                                           Uc = q/C
   -   A défaut, de disposer d’un oscilloscope numérique à mémoire pour pouvoir observer un
       oscillogramme stable sur l’écran de l’oscilloscope ; on doit pouvoir faire basculer le
       commutateur de la position 1 à la position 2 et répéter cette opération d’une manière
       extrêmement rapide ( avec période inférieure à 1/10 s, durée de persistance des
       impressions lumineuses sur la rétine de l’œil. Afin de répéter l’opération de charge et de
       décharge du condensateur à intervalle de temps extrêmement petits. Mais cela s’avère
       pratiquement impossible manuellement, il faut donc utiliser un générateur d’impulsions
       ou à défaut une tension en créneaux délivrée par un générateur BF.




                                                2

								
To top