Somme de deux tensions

Durée : 5 mn

Note maximale : 5

Question

Déterminer à partir de la méthode de Fresnel la somme \(u(t)=u_1(t)+u_2(t)\) avec

\(\displaystyle{ u_1(t) = 4 \sqrt{2} . \cos \left( 3t + \frac{\pi}{4} \right) }\) et \(u_2(t)=3 . \cos (3t)\)

Solution

On pose : \(\overrightarrow{OA} = \vec v_1\) ; \(\overrightarrow{OB} = \vec v_2\) ; \(\overrightarrow{OC} = \vec v = \vec v_1 + \vec v_2\)

Pour trouver la norme de \(\vec v\) on utilise la relation dans le triangle \(OAC\) :

\(OC^2 = OA^2+AC^2-2 . OA . AC . \cos \hat{A} = 65\) ; donc \(OC \approx \mathrm{8,06}\).

L'angle \(\varphi\) que fait \(OC\) avec l'axe \(Ox\) est obtenu dans le triangle \(OC'C\) : \(\displaystyle{ \sin \varphi = \frac{CC'}{OC} }\) et \(\displaystyle{ CC' = AA' = OA . \sin \left(\frac{\pi}{4} \right) }\) ;

\(\varphi = \mathrm{0,52 rad} \approx 30°\)

\(u(t) = OC . \cos (3t + \varphi)\)

Barème :

Construction de \(\vec v_1\) et \(\vec v_2\) : 1 pt

Construction de \(\vec v_1 + \vec v_2\) : 1 pt

Calcul de \(u_m = OC\) : 1 pt

Calcul de \(\varphi\) : 1 pt

Expression de \(u(t)\) : 1 pt