la tension alternative

Chapitre 2
LA TENSION ALTERNATIVE
I ) QU'EST-CE QUI DISTINGUE LA TENSION FOURNIE
PAR UN ALTERNATEUR DE CELLE FOURNIE
PAR UNE PILE ?
Une pile délivre toujours la même tension alors qu’un alternateur délivre soir une tension
positive, soit une tension négative
DEFINITIONS :
- Tension continue : C’est une tension dont la valeur ne varie pas au cours du temps
- Tension variable : C’est une tension dont la valeur change au cours du temps
- Tension alternative : C’est une tension variable qui prend des valeurs positives
et des valeurs négatives.
II ) ETUDE D’UNE TENSION ALTERNATIVE
t (s)
0
UAB (V)
t (s)
UAB (V)
t (s)
UAB (V)
t (s)
UAB (V)
5
10
15
20
25
2,3
2,6
2,5
2,1
1,4
0,6 -0,2 -1,2 -1,8 -2,3 -2,5 -2,5 -2,3
65
70
75
80
85
90
95
0,6
1,5
2,1
2,5
-1,8 -1,1 -0,1
30
35
40
45
50
55
60
100 105 110 115 120 125
2,6
2,4
1,8
1
0,2 -0,7
130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190
-1,5 -2,1 -2,5 -2,6 -2,5 -2,1 -1,5 -0,7
0,2
1,1
1,8
2,4
2,6
195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255
2,5
2,1
1,4
0,5 -0,4 -1,2 -1,9 -2,4 -2,5 -2,5 -2,3 -1,8 -0,9
- Phénomène périodique : c’est un phénomène qui se répète à intervalles
de temps réguliers
- Période : C’est la durée d’un motif. C’est le temps qui s’écoule jusqu’à ce que
la tension reprenne la même valeur dans le même sens
Elle est notée T et s’exprime en secondes.
- Fréquence La fréquence est le nombre de motifs que l’on trouve dans
une seconde c’est à dire le nombre de période par seconde.
Elle est notée f et s’exprime en hertz Hz (physicien allemand 1857 / 1894)
f=1
T
Fréquence
(Hz)
Période
(s)
- Tension maximale ou amplitude: C’est la valeur maximale que prend la tension
au cours du temps.
Elle est notée Umax et s’exprime en volt
II ) L’OSCILLOSCOPE : UN APPAREIL D’ANALYSE DES
TENSIONS VARIABLES
1 °) L’oscilloscope
L’oscilloscope est un appareil de mesure qui se branche en dérivation
Il permet de visualiser l’allure des tensions variables en fonction du temps : on obtient
des oscillogrammes qui permettent de déterminer les tensions maximales et les
périodes pour des tensions périodiques.
L’écran d’un oscilloscope nous renseigne :
- verticalement sur la tension qui existe entre la borne Y et la borne de Masse.
- horizontalement sur le temps
La valeur d’un carreau sur l’axe des tensions est donnée par le bouton sensibilité verticale :
echelle verticale
La valeur d’un carreau sur l’axe des temps est donnée par le bouton balayage
2 °) Expérience
Oscilloscope utilisé sans balayage
Oscilloscope utilisé avec balayage
f = 1 kHz
+Umax
+
- Umax
Umax = 2,5 div x 2V /
div = 5 V
+
-
+
-
Umax = 5 V
T = 4 div X 2 ms/div =
8 ms = 0,008 s
F = 1 / T = 1 : 0,008S =
125 Hz
III ) LA TENSION DU SECTEUR
1 °) Caractéristique de la tension du secteur
La tension du secteur est la tension qui existe entre les bornes des prises de courant
des installations domestiques.
VOIR LIVRE P 148
on utilise un transformateur qui atténue l’amplitude du signal 17 fois
La tension est variable, alternative, périodique et sinusoidale
Umax = 3,8 * 5 = 19 V
En réalité, la tension du secteur a pour amplitude
Umax = 19 * 17 = 323 V
La période est de T = 4 * 5 = 20 ms = 0,02 s
La fréquence est donc f = 1/ T = 1 / 0,02 = 50 Hz
2 °) Que représente la valeur de la tension figurant sur un récepteur ?
voir livre p 151
Le symbole « ~ » indique qu’il doit être alimenté par une tension alternative de fréquence 50
Hz, mais représente la valeur 230 V ?
Nous avons vu que la tension du secteur avait pour tension maximale 325 V environ ; il s’agit
donc d’autre chose.
La tension efficace correspond à la tension continue qu’il faudrait appliquer au
récepteur pour produire le même effet.
Il y a proportionnalité entre les tensions efficace et maximale.
Umax = 2
Ueff
Ou
Umax = Ueff  2