La compréhension du cours sur l’électricité passe inévitablement par une pratique régulière avec des exercices le dipôle rl 2ème bac. Ces séries d’exercices, dédiées aux élèves de 2bac sciences physique, 2bac sciences maths et 2bac svt, sont indispensables pour maîtriser les concepts liés à la bobine, à l’inductance, et aux équations différentielles. Elles vous préparent de manière optimale à l’examen national en abordant toutes les situations possibles : établissement du courant, annulation du courant, et détermination expérimentale de l’inductance L.
Dipôle RL – Exercices corrigés 1.pdf
Dipôle RL – Exercices non corrigés 1.pdf
Dipôle RL – Exercices non corrigés 2.pdf
Dipôle RL – Exercices non corrigés 3.pdf
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1. Résolution de l’équation différentielle (Dipôle RL)
L’établissement de l’équation différentielle est la question centrale dans la majorité des exercices le dipôle rl 2ème bac. Pour ne faire aucune erreur :
- Vérifiez attentivement si la bobine possède une résistance interne (r ≠ 0) ou si elle est considérée comme idéale (r = 0).
- Appliquez la loi des mailles : E = uR + uL (lors de l’établissement du courant).
- Remplacez les tensions par leurs expressions : uR = R.i et uL = L.(di/dt) + r.i.
- Regroupez les termes en i pour factoriser la résistance totale : E = L.(di/dt) + (R+r).i.
Les examinateurs de 2bac sciences physique et maths demandent souvent de déterminer la constante de temps τ. N’oubliez pas l’analyse dimensionnelle prouvant que [L/R] = [T] (le temps), une question classique et récurrente.
2. Exploitation des graphiques (Intensité et Tension)
L’étude des courbes exponentielles est primordiale pour la réussite de l’exercice. Vous devez savoir tirer des informations de deux types de graphiques :
La courbe de l’intensité i(t)
En régime permanent, l’intensité du courant atteint une valeur maximale I0. Graphiquement, c’est l’asymptote horizontale de la courbe. Mathématiquement, la dérivée di/dt s’annule, ce qui permet de déduire la résistance interne de la bobine : r = (E / I0) – R.
La constante de temps τ (Tau) se détermine graphiquement soit par l’abscisse du point correspondant à 63% de I0 (lors de l’établissement), soit par l’intersection de la tangente à l’origine avec l’asymptote I0.
La courbe de la tension uL(t)
C’est ici que les élèves de 2bac svt rencontrent le plus de difficultés. Au moment précis de la fermeture de l’interrupteur (t=0), l’intensité est nulle, mais la tension uL fait un saut (elle vaut E). En régime permanent, la tension uL ne s’annule pas si la bobine possède une résistance interne r : elle se stabilise à la valeur uL = r.I0. C’est un excellent moyen de calculer expérimentalement “r”.
3. L’énergie magnétique emmagasinée
Le calcul de l’énergie magnétique Em = ½.L.i² est très fréquent. Souvent, on vous demande de calculer l’énergie emmagasinée en régime permanent (Em_max = ½.L.I0²). Attention aux unités : l’inductance L doit toujours être en Henry (H) et l’intensité i en Ampères (A) pour que l’énergie s’exprime en Joules (J).
Pour vous préparer efficacement, téléchargez ces séries PDF non corrigées et exercez-vous à reconstruire chaque étape du raisonnement analytique et graphique.
