TP 3 : Étude d'une bobine

1. Introduction

L'objectif est de déterminer le coefficient d'auto-inductance et la résistance interne d'une bobine dans le domaine de fréquence allant de 10 Hz à 10 kHz.

Matériel :

• Bobine de 500 spires.
• Résistance de 100 Ω (boite A.O.I.P. x 100).
• Générateur de signaux.
• Oscilloscope.
• Multimètre.
• Centrale de numérisation Sysam SP5.

Le script dephasageSysamSP5.py permet de numériser deux tensions u₀(t) (en mode différentiel sur les entrées EA0 et EA4) et u₁(t) (en mode simple sur EA1). Le script calcule les valeurs efficaces des deux tensions et le déphasage entre u₀(t) et u₁(t) (valeur comprise en 0 et 180 degrés). La fréquence du signal doit être précisée au début du script; elle est utilisée pour déterminer la fréquence d'échantillonnage.

2. Protocole

L'objectif du travail est de déterminer un modèle de la bobine constitué d'une auto-inductance L en série avec une résistance r. Il s'agit de déterminer les valeurs de L et r dans le domaine de fréquence allant de 0 à 10 kHz.

[1] Proposer un protocole expérimental utilisant le matériel listé en introduction et le script fourni. Faire valider ce protocole.

3. Expérience

[2] Créer un dossier à son nom dans partage/TP_Revisions/TP3_Bobine. Créer dans ce dossier un notebook intitulé bobine.ipynb. Les calculs et les tracés devront être faits dans ce notebook.

[3] Obtenir les valeurs de L et r pour une dizaine de fréquences réparties de manière logarithmique de 10 Hz à 10 kHz.

[4] Calculer les incertitude-types u(L) et u(R) en justifiant la méthode utilisée.

[5] Tracer L et r en fonction de la fréquence.

[6] Commenter le résultat.