oscilloscope virtuel
publicité
Fiche informatique ETUDE DE L'OSCILLOSCOPE MESURES D'AMPLITUDES Umax. ET DE PERIODES T Tu cliques sur l'icône PHYSIQUE – CHIMIE , puis sur l'icône Logiciels TICE , puis sur l'icône ELECTRICITE du NIVEAU 3ème. Tu lances l'activité Etude de l'oscilloscope et des tensions variables, puis tu cliques sur l'image ETUDE DE L'OSCILLOSCOPE. Objectifs : - Savoir régler un oscilloscope pour pouvoir afficher un signal exploitable. - Savoir mesurer l'amplitude Umax. d'un signal électrique. - Savoir mesurer la période T d'un signal électrique. 1 - Description de l'oscilloscope. Ecran + Spot Déplacements horizontaux et verticaux du signal Affichage du générateur de tension : Continu ou alternatif ( GBF ) Interrupteur pour envoyer le signal dans l'oscilloscope 0 Bouton sensibilité de la voie Bouton base de temps ( vitesse de déplacement horizontal du spot ) Boutons : Marche -Arrêt Balayage Intensité du spot 2 – Réglages préliminaires. Allumage de l'oscilloscope : bouton Marche ( position ON ) – Arrêt : bouton Marche ( position OFF ). Mettre le bouton Balayage en position : OFF et l'interrupteur du signal sur la position : Gnd. Régler l'intensité lumineuse du spot avec le bouton : Intensité. Centrer le spot avec les boutons de centrage : horizontal ( X pos ) et vertical ( Y pos ). Nota : L'oscilloscope contient un canon à électrons qui génère un faisceau d'électrons. Le point d'impact de ce faisceau d'électrons sur l'écran ( enduit d'une substance fluorescente ) s'appelle le Spot. 3 – Visualisation d'une tension continue en mode sans balayage ( mode XY ) : bouton Balayage OFF. Attention : Avant de faire quelque mesures que ce soit, tu dois vérifier que le spot est bien sur la position 0 ( l'interrupteur du signal est lui sur la position : Gnd ). S'il ne l'est pas, tu le positionnes sur le 0 avec le bouton : Y Pos . Il faudra refaire cette procédure avant chaque mesure de tension ! Réglages : Bouton Sensibilité de la voie : 10 V/Div Générateur : Continu - 10 V Tu envoies le signal électrique ( tension ) dans l'oscilloscope ( interrupteur du signal en position DC ). Tu représentes l'oscillogramme observé sur l'écran ci-contre : Précision des mesures : 1 division 1 division Dans le quadrillage de l'écran on remarque qu'une division correspond à 5 petits intervalles, donc : 1 petit intervalle = 1/5 division = 0,2 division. Il faudra effectuer les mesures les plus précises possibles. Tu notes la valeur du saut vertical : …………………………….. Grâce au bouton Sensibilité de la voie, tu convertis le saut vertical en une tension. Calcul : …………………………………………………………………………………………………….. Tu modifies les Réglages : Bouton Sensibilité de la voie : 5 V/Div Générateur : Continu - 10 V Tu notes la valeur du saut vertical : …………………………….. Tu convertis le saut vertical en une tension. Calcul : ………………………………………………………….. ………………………………………………………………….. . Que se serait-il passé si tu avais choisi comme sensibilité de la voie : 2 V/Div ? Réponse : …………………….………………………………… . 4 – Visualisation d'une tension continue en mode balayage : bouton Balayage ON. Réglages : Bouton Sensibilité de la voie : 5 V/Div Bouton balayage : ON Générateur : Continu - 10 V Bouton Base de temps : 50 ms/Div Question : Qu'est-ce que la base de temps ? Tu la fais varier ( 50 ms/Div – 10 ms/Div – 5 ms/Div – 2 ms/Div – 1 ms/Div - ….. ) Qu'observes-tu ? Tu expliques le phénomène observé. Réponse : …………………………………………………….... ……………………………………………………………….… ……………………………………………………………….… ………………………………………………………………... . Tu te mets sur le calibre 1 ms/Div et tu envoies le signal électrique dans l'oscilloscope ( interrupteur du signal en position DC ). Tu représentes l'oscillogramme observé sur l'écran ci-contre : Tu notes la valeur du saut vertical : …………………………….. Grâce au bouton Sensibilité de la voie, tu convertis le saut vertical en une tension. Calcul : …………………………………………………………………………………………………….. 5 – Visualisation d'une tension alternative en mode balayage. Réglages : Bouton Sensibilité de la voie : 5 V/Div Bouton balayage : ON Générateur : GBF - 10 V – 250 Hz Bouton Base de temps : 1 ms/Div Tu envoies le signal électrique dans l'oscilloscope( interrupteur du signal en position DC ). Tu représentes l'oscillogramme observé sur l'écran ci-contre : Tu notes les alternances positives et les alternances négatives. Tu surlignes sur la courbe le motif de base: la vague. ( une alternance positive et une alternance négative ) Un signal alternatif est caractérisé par 4 paramètres : a) L'amplitude Umax de la tension. Définition : C'est la valeur maximale de la tension. Tu notes le saut vertical maximal ( valeur de la crête ) du spot : …………………………….. Grâce au bouton Sensibilité de la voie, tu convertis le saut vertical en une tension : c'est l'amplitude Umax. Calcul : …………………………………………………………………………………………………….. b) La valeur efficace Ueff. de la tension. Définition : C'est la tension mesuré par un voltmètre ( calibre ACV ) branché aux bornes du générateur. Relation liant Umax et Ueff. : Umax = 2 . Ueff. A partir du résultat trouvé précédemment pour l'amplitude Umax , tu calcules avec la formule Ueff. . Calcul : ………………………………………………………………………………………………….. . c ) La période T de la courbe. Définition : C'est la durée de la vague. Tu notes la longueur de la vague : …………………………………… Grâce au bouton base de temps, tu convertis la longueur de la vague en une durée : c'est la période T. Calcul : …………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………….. . Conversions : 1 ms = 0,001 s 1 s = 0,000001 s 1 s = 1000 ms 1 s = 1.000.000 s d) La fréquence f de la courbe. Définition : C'est le nombre de vagues générées par seconde. Relation liant f et T : 1 f = -----T la fréquence s'exprime en Hertz ( symbole : Hz ) Attention : pour obtenir une fréquence en Hertz il faut exprimer la période en seconde ( unités internationales ) A partir du résultat trouvé précédemment pour la période T , tu calcules avec la formule la fréquence f . Calcul : ………………………………………………………………………………………………….. . Tu compares avec la valeur donnée par le générateur GBF. : …………………………………………… 6 – Comment produire une tension alternative ? Tu cliques sur l'icône PHYSIQUE – CHIMIE , puis sur l'icône Logiciels TICE , puis sur l'icône ELECTRICITE du NIVEAU 3ème. Tu lances l'activité Production d'une tension alternative. Tu expliques le phénomène physique qui permet de créer une tension alternative : ………………………... ………………………………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………….…………………………… . Tu fais un dessin pour illustrer la production d'une tension alternative. Exercice : Quelle est la fréquence des signaux électriques ( tension et intensité ) fournis par E.D.F. ? Réponse : ………….. Sachant qu'un aimant produit une vague ( 1 alternance positive + 1 alternance négative ) quand il fait un tour devant la bobine, tu en déduis la vitesse de rotation ( en tours/minute ) des alternateurs d'E.D.F. . Calcul : …………………………………………………………………………………………………….
