Comprendre le phénomène de résonance, le déphasage φ entre tension et courant, et la bande passante sans matériel de laboratoire coûteux.
Quelle est la valeur de la fréquence propre de résonance N₀ ?
À la résonance, la partie réactive s'annule : Lω₀ - 1/(Cω₀) = 0. L'impédance est purement résistive et minimale : Z = R. L'intensité efficace atteint son maximum absolu I_eff = U_eff / R et le déphasage est nul (φ = 0 : tension et courant passent par zéro exactement aux mêmes instants).
Le déphasage vérifie tan φ = (Lω - 1/Cω) / R.
• Si N < N₀ : 1/Cω domine ⟹ φ < 0, le courant est en avance sur la tension (circuit capacitif).
• Si N > N₀ : Lω domine ⟹ φ > 0, le courant est en retard sur la tension (circuit inductif).
Le facteur de qualité mesure l'acuité de la résonance : Q = (Lω₀) / R = 1 / (RCω₀). La largeur de la bande passante est inversement proportionnelle à Q : ΔN = N₀ / Q = R / (2πL). Plus R est faible, plus le circuit est sélectif (filtrage radio FM précis).