PARTIE A : LA CHIMIE, SCIENCE DE LA TRANSFORMATION DE LA MATIERE PARTIE B ENERGIE ELECTRIQUE ET CIRCUITS ELECTRIQUES EN « ALTERNATIF » PARTIE A : LA CHIMIE, SCIENCE DE LA TRANSFORMATION DE LA MATIERE 12 semaines

CHAPITRE 2 : LA TENSION ALTERNATIVE PERIODIQUE I Généralités II Caractéristiques d’une tension alternative périodique La période La fréquence La tension maximale La tension efficace III La tension du secteur IV Mesure à l’oscilloscope

TP – Tensions alternatives I Généralités TP – Tensions alternatives Conclusions Une tension continue ne change pas de valeur au cours du temps, contrairement à une tension variable. Une tension alternative prend alternativement des valeurs positives et négatives entre deux valeurs extrêmes Pour une tension alternative, le courant change de sens quand la tension change de signe.

Courbes U en V 6 - Tension alternative 3 - Tension continue t en s -6 -

II Caractéristiques d’une tension alternative périodique 1. La période La période, T, est le plus petit intervalle de temps au bout duquel la tension retrouve sa valeur. Elle se mesure en seconde (s).

Détermination période U en V t en s T

Motif élémentaire T U en V t en s Motif élémentaire

2. La fréquence La fréquence, N ou f, est le nombre de période par seconde. Son unité est le Hertz (Hz). Hertz, Heinrich Rudolf 1857 - 1894 Physicien Allemand Hz s

Application numérique : FACILE T = 3 s N = N = 500 Hz T = T = 3.10-3 s DIFFICILE T = 2,5 ms N = 32 MHz T = 12 μs 0,3 Hz 0,002 s = 2 ms 333 Hz Il faut CONVERTIR ! 400 Hz = 0,0025 s 0,000 000 031 s 31 ns = 32 000 000 Hz 83 333 Hz = 83 kHz = 0,000 012 s

Umax 3. La tension maximale La tension maximale, Umax, est la valeur maximale de la tension. Son unité est le Volt (V). U en V t en s Volta, Alesandro 1745 - 1825 Physicien Italien Umax

Umin et Ucc Umax Ucc Umin U en V t en s Si la courbe est « centrée » alors Umax = - Umin La tension crête à crête Ucc est égale à : Ucc = Umax – Umin L’amplitude de la tension vaut la moitié de Ucc

4. La tension efficace Pour une tension sinusoïdale, un voltmètre utilisé en alternatif indique la valeur efficace, Ueff, de cette tension. Son unité est le Volt (V).

Pour une tension alternative sinusoïdale, on a la relation : formule V V

Application numérique : FACILE Umax = 3,0 V Ueff = Umax = 500 V Ueff = 3,45 V Umax = DIFFICILE Umax = 2,5 mV Ueff = 32 MV Umax= Ueff = 12 kV 2,1 V 354 V 4,86 V 1,7 mV 45 MV 17 kV

III La tension du secteur La tension du secteur (en France) a les caractéristiques suivantes : Ueff = 220 V N = 50 Hz Elle est sinusoïdale Calcule Umax et T. Que vaut Ueff aux USA ? Umax = 310 V et T = 0,02 s = 20 ms Aux USA Ueff = 110V

IV Mesure à l’oscilloscope Que veut dire oscilloscope ? Oscillo  oscillations Scope  Voir VOIR DES OSCILLATIONS (Electriques)

Un oscilloscope est un instrument de mesure destiné à visualiser un signal électrique, le plus souvent variable au cours du temps. Cet appareil trace la courbe U en fonction de t. U en V ou en mV t en s ou ms ou µs

Tensions alternatives Exercices Tensions alternatives Fréquence et période