Les oscillations électriques forcées

Oscillations électriques forcées en régime sinusoïdal
TP 4ème
I-/ Buts du T.P:
 Mise en évidence expérimentale des oscillations électriques forcées.
 Définition de l’impédance.
II-/ Principe du T.P :
On considère le circuit électrique série comportant :
-
Un générateur BF délivrant une tension alternative sinusoïdale d’amplitude Um=2V et de fréquence
Ne=400 Hz
- Un resistor de résistance R variable.
- Une bobine d’inductance L = 0,2 H et de résistance r= …..Ω.
- Un condensateur de capacité C = 0,47 µF. ( vérifier sa valeur avec un multimètre)
- Un ampèremètre et un oscilloscope pour visualiser simultanément la tension aux bornes du resistor et
celle aux bornes du générateur.
III-/ Travail demandé :
1-/ Fréquence propre N0 du circuit Calculer la fréquence propre N0 du circuit.
2-/ Oscillations forcées :
* Faire le schéma du circuit électrique et réaliser le montage.(Préciser les branchements sur le schéma afin de
visualiser sur la voie Y1 la tension aux bornes du résistor et sur la voie Y2 celle aux bornes du générateur.).
* Visualiser à l’aide de l’oscilloscope la tension uR(t) et déterminer sa période T et sa fréquence N.
* Compléter le tableau suivant :
Ne : fréquence excitatrice du générateur
200
400
600
N0 : fréquence propre du circuit
N : fréquence du courant dans le circuit
* Comparer N à la fréquence Ne du GBF puis à N0 fréquence propre. Conclure.
3-/ Impédance Z du circuit :
a- Z dépend elle de U et I ?
- Débrancher l’oscillo et brancher un voltmètre aux bornes du générateur. (S’assurer que l’index du
multimètre est sur V)
- A l’aide du G.B.F Faire varier l’amplitude Um de la tension excitatrice et prélever la tension efficace
indiquée par le voltmètre.
- Remplir le tableau de valeurs suivant :
U(V)
1
1,5
2
2,5
3
I(mA)
Z=Error!
(Ω)
- Conclure.
b- Z varie elle avec les grandeurs caractéristiques du circuit ?
Maintenir la tension efficace aux bornes du générateur constante (U=2V), faire varier l’une des grandeurs
caractéristiques du circuit (R, L, C ou N) et calculer à chaque fois l’impédance Z=Error!.
4-/ Nature du circuit :
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Oscillations électriques forcées en régime sinusoïdal
TP 4ème
Préciser pour chacun des cas suivants si i(t) est en avance, en retard ou en phase avec u(t).
- N<N0.
- N=N0.
- N>N0.
5-/ Phénomène de surtension.
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