Laboratoire de sciences : RLC, FFT, chimie et psychrométrie

Le Laboratoire de sciences regroupe dix panneaux sous une barre d'onglets : impédance RLC, un abaque de Smith, FFT de signal, propagation des erreurs, équilibrage d'équations, masse molaire, un manuel d'ingénierie, psychrométrie, chimie des solutions et analyse dimensionnelle. Chaque panneau a sa propre URL (/science/scilab/rlc, /science/scilab/fft, /science/scilab/psychro), si bien qu'un banc peut être lié ou mis en favori ; tout se calcule dans le navigateur.

更新 2026-10-015 个来源约 6 分钟读完

Comment travailler avec un panneau

Choisissez un panneaudans la barre d'onglets ou ouvrez directement son URL. Électronique, chimie et thermodynamique cohabitent : lisez le nom du panneau avant de faire confiance à un nombre.
Saisissez les valeurs dans l'unité imprimée à côté de chaque champ.RLC prend R en Ω, L en mH, C en µF et f en Hz ; la psychrométrie prend des kPa et des °C ; l'onglet des gaz prend des L. Un composant réglé à 0 est retiré du réseau plutôt que traité comme un composant de valeur nulle.
Lisez les cartes et réutilisez le résultat.Les cartes de résonance (f₀, Q, bande passante) n'apparaissent que si L et C sont positifs ; la FFT imprime Δf et sa longueur au-dessus du graphique, puis jusqu'à six pics. Les panneaux peuvent transmettre des valeurs — la FFT propose le signal, le spectre ou le tableau des pics, et la masse molaire exporte en CSV ou Markdown.

Exemples concrets

Chaque lecture ci-dessous provient des panneaux en direct ; les mêmes entrées les reproduisent.

Panneau · entrée	Lecture
Impédance RLC · série : R 10 Ω, L 1 mH, C 1 µF, f 5033 Hz	Z 10 + j0.000990091 Ω ; f₀ 5.0329 kHz ; Q 3.1623 ; bande passante 1.5915 kHz
Impédance RLC · parallèle : mêmes composants	Q 0.31623 ; bande passante 15.915 kHz ; ∠Z -0.00056728°
Abaque de Smith : charge 100 + j50 Ω, Z₀ 50 Ω	Γ 0.44721 ∠ 26.565° ; ROS 2.618 ; perte de retour 6.9897 dB ; perte par désadaptation 0.9691 dB
FFT de signal : tonalités `50:1, 300:0.5`, N 1024, fs 2048 Hz	Δf 2 Hz ; pics 50 Hz · 1 et 300 Hz · 0.5
Propagation des erreurs : f = 4π²L/T², L 1.000 ± 0.001, T 2.006 ± 0.002	9.81065 ± 0.0219 ; relatif 0.2231% ; T contribue 79.9%, L 20.1%
Équilibrage d'équations : `KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + H2O + Cl2`	2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
Masse molaire : CuSO4·5H2O	249.677 g/mol (O 57.67%, Cu 25.45%, S 12.84%, H 4.037%)
Psychrométrie : 30 °C, 50% HR, 101.325 kPa	point de rosée 18.45 °C ; bulbe humide 22.01 °C ; w 13.28 g/kg ; h 64.135 kJ/kg ; point d'ébullition 99.841 °C

Une convention à surveiller : les lignes RLC partagent f₀ mais pas Q — le Q série vaut Z₀/R (3.1623) contre Q parallèle = R/Z₀ (0.31623) ; la ligne d'erreur est une expérience de pendule (g = 4π²L/T²) où la chronométrie détient 79.9% de la variance et la règle 20.1%.

Hypothèses et limites

Les unités restent par champ.: L se saisit en mH et C en µF, f₀ et la bande passante s'affichent en kHz, les pressions en kPa et les volumes de gaz en L — 22.414 L/mol à 0 °C et 101.325 kPa. Les panneaux ne convertissent jamais les unités à votre place.
Les propriétés psychrométriques varient avec la pression.: L'état par défaut 30 °C/50% a w 13.28 g/kg et h 64.135 kJ/kg au niveau de la mer ; passez la source de pression en altitude, saisissez 2000 m, et le même air affiche w 17.03 g/kg, h 73.714 kJ/kg et un point d'ébullition de 93.362 °C. La carte de confort est un contrôle ASHRAE 55 simplifié (sans vitesse d'air, température radiante, vêtements ni métabolisme).
Ce qu'il ne fait pas.: Ce n'est pas un simulateur de circuits, un frontal d'acquisition de données ni un CAS général : le travail transitoire et en CA relève du Engineering Lab, les trajectoires et orbites du Physics Sim, et les expressions typées avec priorité et modes d'angle de la calculatrice scientifique.

La fenêtre décide de ce que signifie un pic

Un ton de 50.5 Hz (fs 2048 Hz, N 1024, Δf = 2 Hz) révèle le piège le plus affûté de la page. La carte des pics affiche 50 Hz · 0.9603 avec la fenêtre Hann par défaut, 50 Hz · 0.8996 en Rect et 50 Hz · 1 en Flat-top — la fréquence signalée est le centre du bin, pas le ton, et la hauteur dépend de la fenêtre. Hann supprime la fuite spectrale, Flat-top est précis en amplitude sur et hors grille, et Rect n'est exact que pour les signaux qui se répètent sur la fenêtre échantillonnée. Citez la fenêtre avec le nombre.

Cas d'usage

Banc d'électronique

Vérifiez la résonance série et parallèle, lisez le ROS et la perte de retour sur l'abaque de Smith et décodez une résistance de 1 kΩ ±5% en marron · noir · rouge · or. Le manuel encode une cible de 4.7 kΩ en jaune · violet · rouge · or et trouve des paires exactes comme 1.1 kΩ + 3.6 kΩ = 4.7 kΩ.

Chimie et préparation de laboratoire

Équilibrez une équation avec charge, y compris des espèces ioniques ; obtenez la masse molaire et les parts massiques d'une formule comme CuSO4·5H2O ; diluez une solution mère 2 M à 0.5 M dans 200 mL en ajoutant 150 mL ; préparez une dilution sérielle 1:10 ; lisez pH 2.8753 pour l'acide acétique 0.1 M et un titrage d'acide faible dont le point d'équivalence est à 50 mL à pH 8.722.

Mesure et données

Analysez le spectre d'un signal échantillonné, propagez les incertitudes et voyez quelle entrée domine la variance ; vérifiez ensuite le travail par analyse dimensionnelle : F = m·a est cohérent (M·L·T⁻² = kg·m/s²), 5 m/s * 3 s affiche 15 m, et les variables d'écoulement en conduite se réduisent au groupe Π₁ = ρ·v·D/μ.

Références

JCGM, JCGM 100:2008 — Evaluation of measurement data: Guide to the expression of uncertainty in measurement, bipm.org （访问日期：2026-10-01）— composition des variances au premier ordre pour le panneau de propagation des erreurs.
F. J. Harris, On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform, Proceedings of the IEEE 66(1), 1978, doi.org （访问日期：2026-10-01）— compromis de fuite et d'amplitude des fenêtres derrière le panneau FFT.
ASHRAE, Handbook — Fundamentals, Psychrometrics, ashrae.org （访问日期：2026-10-01）— rapport d'humidité, enthalpie et relations de bulbe humide.
O. A. Alduchov et R. E. Eskridge, Improved Magnus form approximation of saturation vapor pressure, Journal of Applied Meteorology 35(4), 1996, journals.ametsoc.org （访问日期：2026-10-01）— pression de vapeur saturante et point de rosée.
NIST, CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants, physics.nist.gov （访问日期：2026-10-01）— constante des gaz et constante de Faraday utilisées par les panneaux de solutions.