Filtre RC passe-bas : fréquence de coupure −3 dB
Filtre RC passe-bas caché. Balayez la fréquence, trouvez |H| = 1/√2 et indiquez cette fréquence de coupure f_c.
Collège–lycée· 22 min·Simulation voisine: Électricité et magnétismeFiltre RC (passe-bas / passe-haut)
Objectif
Déterminer f_c comme la fréquence où |V_out/V_in| = 1/√2 ≈ 0,707 (−3 dB).
Matériel
- Filtre RC passe-bas (R et C inconnus)
- Générateur
- Voltmètres à l’entrée et à la sortie
Expérience
Théorie
Pour un passe-bas du premier ordre, |H| = 1/√(1+(f/f_c)²), f_c = 1/(2πRC). À f = f_c, le module vaut 1/√2. Le banc cache R, C, τ et f_c. On dispose du |H| en direct comme instrument ; il n’y a pas de repère −3 dB.
Mode opératoire
- Le circuit est un filtre RC passe-bas. R, C et f_c sont cachés. Réglez uniquement la fréquence du générateur f.
- Relevez |H| = |V_out/V_in| en direct. Trouvez la fréquence où |H| vaut environ 0,707. Le banc ne marque pas la coupure.
- Notez cette f. Recommencez la recherche au moins 6 fois (vous pouvez partir de f différentes).
- Prenez la moyenne de la colonne f et comparez à la valeur de référence.
Conclusion
La fréquence de coupure moyenne s’accorde avec 1/(2πRC). Principales incertitudes : pas discret en fréquence et repérage à l’œil de |H| = 1/√2.