Thème -1- : L’electromagnetisme Chapitre I : LE courant variable Leçon caractéristiques de la tension Alternative sinusoïdale

1- Amplitude, période et fréquence d’une tension alternative sinusoïdale. On branche un générateur de tension alternative entre les bornes d’un oscilloscope. Pour une tension définie du générateur on effectue différents réglages sur l’oscilloscope pour obtenir une représentation lisible.

A1A2= B1B2=C1C2= T= 8 s

On a rassemblé ci-dessous les oscillogrammes obtenus avec ses réglages 2V/div. : Calibre ……………. ou sensibilité ………………. La tension maximale correspond à ………divisions Um = ………………………………….. 1ms/div. :vitesse de …………….ou sensibilité ……………….. Le motif qui se répète correspond à ……. divisions. La période T est  T= ……………………………… Le nombre de motifs par seconde est : 1/……………. = ……………. motifs La fréquence N = 1/T = ………………..

On a rassemblé ci-dessous les oscillogrammes obtenus avec ses réglages 2V/div. : Calibre vertical ou sensibilité verticale La tension maximale correspond à 3divisions Um = 3 * 2V = 6 V. 1ms/div. : vitesse de balayage ou sensibilité horizontale Le motif qui se répète correspond à 5 divisions. La période T est  T= 5 * 1 ms =5 ms = 0.005 s. Le nombre de motifs par seconde est : 1/0.005=200 motifs La fréquence N = 1/T = 200Hz

T=10* 0.5ms= 5ms. Um= 3 * 2 V = 6 V N= 1/0.005= 200Hz

T= 5 * 0.5 ms = 2.5 ms Um= 2 * 2 V = 4 V N= 1 / 0.0025 = 400 Hz

T= 10*0.2 ms = 2 ms Um= 2 * 1 V = 2V N= 1/ 0.002 = 500 Hz

Conclusion L’oscilloscope permet de déterminer la valeur maximale et la période de la tension. Les calibres de l’oscilloscope permettent de choisir des échelles adaptées pour chacun des axes. Une tension alternative sinusoïdale u varie entre les valeurs Um (valeur maximale) et –Um (valeur minimale). L’amplitude Um d’une tension alternative sinusoïdale est sa valeur maximale. La période est la plus petite durée au bout de laquelle un phénomène se répète identique à lui-même. La fréquence est l’inverse de la période. Sa valeur correspond au nombre de fois ou ce phénomène se répète pendant une seconde.

2- Valeur efficace d’une tension alternative sinusoïdale.

2-1 Que mesurent l’oscilloscope et le voltmètre ? Les deux tensions ne sont pas identiques donc le voltmètre ne mesure pas la tension maximale. La valeur de la tension mesurée par le voltmètre est appelée tension efficace

Conclusion L’oscilloscope permet de mesurer la valeur maximale de la tension. Le voltmètre mesure une tension appelée valeur efficace de la tension.

2-2 Tension efficace et tension maximale. Calculons le rapport entre les deux valeurs déterminées expérimentalement.

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Conclusion La valeur efficace et la valeur maximale d’une tension alternative sinusoïdale sont proportionnelles. Um = U√2. Remarques Pour un générateur de tension continue de 6V donne la même luminosité et la même intensité que donne un générateur de tension alternative de valeur efficace de 6V. On peut déduire de même la proportionnalité entre l’intensité efficace et la valeur maximale de l’intensité d’une tension alternative sinusoïdale Im = √2. La tension du secteur fournie par la S.T.E.G est une tension alternative sinusoïdale de valeur efficace 220 V et de fréquence 50 Hz.