Chap 10 : Utilisation de l’oscilloscope. Découverte de l’oscilloscope

1) Étude d'une tension continue à l'oscilloscope visualisation d'un signal périodique à l'oscilloscope.swf • Un oscilloscope permet de visualiser, sur un écran, les valeurs d'une tension en fonction du temps : la trace sur l'écran est un oscillogramme. • La valeur de la tension est donnée par : U= nb de divisions x sensibilité verticale La sensibilité verticale est la tension correspondant à une division (v/div). Exemple: ici y= 3 div et s= 2v/div Donc U = 3x 2 = 6v L’oscilloscope.swf

Je retiens : L'oscillogramme d'une tension continue est un segment de droite horizontal. La déviation verticale du spot est proportionnelle à la tension mesurée. Réglage de base Réglage de la sensibilité verticale en tension continue

L’oscilloscope Le réglage du balayage Etude d’une tension alternative

2) Caractéristiques d'une tension alternative périodique. L'oscillogramme de la tension délivrée par le générateur du collège est une sinusoïde située de part et d'autre de l'axe central. La période T est donnée par :T = X .B X= nb de divisions et B=sensibilité horizontale =nb de ms/div Exemple: ici x= 4 div et sensibilité horizontale = 5 ms/div donc T = 4 x 5 = 20 ms

3) Calcul de la fréquence Pour calculer la fréquence , on doit avant mesurer la période à l’oscilloscope. On en déduit la fréquence par le calcul f= 1/T Fréquence et période La fréquence s’exprime en Hertz : elle correspond au nombre de périodes en une seconde Exemple: si la fréquence est de 2 Hertz (le moteur fait 2 tours par seconde) , calculer la période du signal (temps mis par le moteur pour faire un tour). Solution: T = 1/f donc T = ½ = 0.5 s

Ne pas écrire cette page Le physicien allemand Heinrich Rudolf Hertz qui a apporté d’importantes contributions scientifiques au domaine de l’électromagnétisme En 1925, son neveu Gustav Ludwig Hertz reçut le prix Nobel de physique (travail sur l’atome). Heinrich Rudolf Hertz 1857 - 1894

3) Tension efficace Mesurons à l’aide d’un voltmètre réglé sur la zone V ~ , la tension aux bornes d’un générateur de tension alternative sinusoidale. Le voltmètre indique U = 12 V Comparons cette valeur à la tension U max observée sur un oscilloscope : U max de l’oscilloscope = 17 V La valeur indiquée par le voltmètre n’est pas la tension maximale , on l’appelle tension efficace. notée U eff Video: Umax et Uff On a : Umax / U eff = 17 / 12 = 1, 4 Ce rapport est théoriquement égal à 2

U max = 17 V Valeur efficace d’une tension alternative La valeur efficace d’une tension alternative sinusoïdale est la valeur mesurée par un voltmètre en mode « alternatif » (AC). Il existe une relation entre la valeur maximale Umax et la valeur efficace Ueff d’une tension alternative: Umax = √2 × Ueff

Révision Les tensions alternatives Caractérisation tension sinus Utilisation oscilloscope Construction de la courbe alternative

test Test : tension alternative Édumédia : oscillo 1

Exercice 1 Correction: La période du son émis par le diapason occupe 4,5 div. Donc T = 4,5 x 0,5 = 2,25 ms. La fréquence : f = 1/T = 444 Hz. On retrouve la fréquence du La 3

Exercice 2 Correction: a. Période T = 0,2 x 10 = 2 ms. Fréquence f = 500 Hz. b. Umax = 3 x 2 = 6 V. 3. U = Umax/1,4 = 4,2 V.

Exercice 3 Correction: 1. Tension maximale Umax = 6 V. 2. Le voltmètre mesure la tension efficace U = 4,2 V. 3. Période T =30 ms ; fréquence f = 33 Hz.

Exercice 4 1. On peut mesurer la valeur maximale Umax de cette tension alternative, mais pas sa période (donc sa fréquence non plus). 2. Il faudra enclencher le balayage horizontal, puis mesurer sa période, puis calculer sa fréquence. 3. Umax = 30 V, donc Ueff = 30 / 1,4 = 21,4 V. d. Tension efficace du secteur : Usecteur = 10,5 x 21,4 = 225 V.