Une
bobine d’inductance 𝐿 (résistance négligeable) est placée en série
avec un résistor de résistance 𝑅. L’ensemble est
alimenté par un générateur de tension continue de force électromotrice
𝐸 et de résistance interne 𝑟. À l’instant 𝑡 = 0 initial
(𝑡 désigne le temps), on ferme le circuit série à l’aide d’un
interrupteur.
            
 7.
  7.  Quel est l’ordre de grandeur de l’inductance 𝐿 des bobines couramment utilisées en travaux pratiques ?
 
A) Le mégahenry (MH) ;
            
B) Le millihenry (mH)
 vrai ;
            
C) Le nanohenry (nH)
; 
D) Le kilohenry (kH).
            
            
8. Déterminer l’équation différentielle du premier ordre vérifiée par l’intensité 𝑖(𝑡) qui circule dans la bobine.
Additivité des tensions : u
g =u
R +u
L ;
u
g = E-ri ; u
L = Ldi/dt ; u
R = Ri.
E-ri = L di / dt +Ri.
Ldi /dt +(R+r) i = E.
On pose 
t= L / (R+r).
di /dt + i / 
t = E / L.
Réponse 
D.
            
            
9. Quelle est la solution de l’équation différentielle précédente ?
Solution générale de l'équation sans second membre :
i =A exp(-t / 
t) avec A une constante.
Solution particulière de l'équation : i=E/(R+r).
Solution générale de l'équation avec second membre :
i= A exp(-t / 
t) +E / (R+r).
i(t=0) = 0 ; A+E /(R+r) =0 ; A = -E/(R+r).
i= E/ (R+r) [ 1-exp(-t / 
t)].
Réponse 
B.
            
            
10. Déterminer la tension 𝑢
𝐿(𝑡) aux bornes de la bobine.
di /dt = E / [ 
t (R+r)] exp(-t / 
t).
di / dt = E / L exp(-t / 
t).
u
L(t) = Ldi/dt =E  exp(-t / 
t).
Réponse 
B.
            
  
  11. Comment évolue la tension 𝑢
𝑔(𝑡) aux bornes du générateur ?
 
A) La tension aux bornes du générateur reste constante et égale à 𝐸.
 
B) La tension aux bornes du générateur devient nulle.
            
            
C) La tension aux bornes du générateur évolue selon 𝑢
𝑔(𝑡) = 𝐸 − 𝑟𝑖(𝑡).
            
            
D) La tension aux bornes du générateur diminue et devient égale à RE / (r+r)
 au bout d’une durée suffisamment longue.
            u
g(t) = E-r i = E-r E/ (R+r) [ 1-exp(-t / 
t)].
Au bout d'un temps assez long : exp(-t / 
t) tend vers zéro.
u
g(t) =E-r E/ (R+r)= [E(R+r)-rE ] / (R+r) =E R / (R+r).
 Réponses 
C et
 D.
            
12. .On remplace maintenant le générateur de tension continue par un GBF qui délivre une tension sinusoïdale de pulsation 
w. Comment évolue la tension complexe 
uL
, associée à u
L
, en fonction du courant complexe 
𝑖 associé à 𝑖 ? 
            
i(t) = I exp(j
wt + 
J).
d
i(t) /dt = j I 
w exp(j
wt + 
J).
            
uL(t) = j L 
w I exp(j
wt + 
J) = jL
w i(t).
 Réponses 
A et
 B.