TENSIONS VARIABLES

CME 2
2 BAC PROFESSIONNELLE
COMMENT SONT ALIMENTES NOS APPAREILS ELECTRIQUES ?
I QUELLES SONT LES DIFFERENTES TENSIONS ?
1° Quelques appareils électriques
 Les accumulateurs et les piles qui alimentent tous les appareils électroportatifs tels que téléphones portables,
lecteurs MP3 (ou 4 !), appareils de bricolage sans fils, etc., fournissent une tension…………….
Batterie de téléphone
 Les prises domestiques fournissent toutes une tension variable périodique sinusoïdale dont les caractéristiques sont :
Tension efficace : U =
Fréquence : f =
Période : T =
2 ° L’oscilloscope
Comment fonctionne un oscilloscope sachant que celui-ci nous permettra de distinguer les différentes tensions
Annoter la figure ci-dessous avec les termes suivants : Ecran, Base de temps, Calibre, entrée YA, Mise en marche,
Masse
3° Mesure de tension
la tension est égale au produit du
calibre par le nombre de divisions
horizontales
Calibre
: ………….
Nb de divisions :
………….
U=
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4° Mesure de temps
Le temps est égal au produit du
calibre par le nombre de
divisions verticales
A
Calibre : ……………
Nb de divisions : ………….
T=
5° Expérience 1
Nous allons brancher un oscilloscope aux bornes d’une pile et observer le tracé obtenu.
6° Tensions variables
II TENSIONS ALTERNATIVES SINUSOIDALES
1° Visualisation
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2° Valeurs efficaces et maximums
la tension maximum ou amplitude Umax est lue sur l’……………..
la tension efficace U ou Ueff est lue sur le ……………. positionné en ……………….
U=
3° Période et fréquence
Un courant alternatif est caractérisé par sa période T (temps séparant le passage du signal entre
deux points identiques : exemple 2 sommets) et sa fréquence f (nombre de passage au sommet
par seconde).
f = ……..
f en herz (hz) et
t en seconde (s)
III EXERCICES
Exercice 1
Quel est le type de tension variable visualisée par l’oscillogramme ci-contre ? Déterminez :
la période
la fréquence
la tension maximale
la tension efficace
5 V / div
5 ms / div
Exercice 2
Les oscillogrammes ci dessous représentent des tensions alternatives. Déterminez :
a) la période, la fréquence
b) la tension maximale et la tension efficace
10 V / div - 5 ms / div
5 mV / div - 10 ms / div
10 mV / div - 1 ms / div
Exercice 3
Les deux appareils représentés ci-dessous sont tous deux destinés à recharger des batteries,
qui alimentent en courant continu des appareils domestiques. L’utilisation d’un chargeur nécessite un transfert de la
batterie de l’appareil vers le chargeur alors qu’un adaptateur permet de laisser la batterie en place.
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À l’aide du schéma du chargeur du document, répondez aux questions suivantes.
a) Quelle est la nature du courant distribué en France? Quel symbole indique la nature de ce courant?
b) Quelles sont les valeurs indiquées pour la tension de ce courant électrique? Les valeurs indiquées sont-elles des
valeurs maximales ou des valeurs efficaces?
c) Quelle est la fréquence du courant distribué en France? Quelle est sa période?
d) De quelle protection la ligne qui alimente le chargeur doit-elle être équipée?
Quel doit être le calibre de cette protection?
e) Quelle est la nature du courant électrique qui charge la batterie (sortie)?
Quelle est la tension de ce courant? Quelle est son intensité?
Observez l’adaptateur secteur de l’ordinateur portable et répondez aux questions suivantes.
a) Indiquez la valeur minimale de la tension efficace nécessaire à l’utilisation de l’adaptateur.
Quelle est alors la valeur de la tension maximale?
b) En France, la fréquence du courant électrique distribué aux usagers est de 50 Hz. L’adaptateur permet de recharger
les batteries de l’ordinateur à partir d’un courant électrique possédant une autre fréquence ;
quelle est cette fréquence? Quelle est la période correspondante?
c) Quelle est la nature du courant délivré par la batterie de cet ordinateur portable?
Exercice 4
On réalise deux circuits électriques dont les schémas sont représentés ci-dessous.
L’interrupteur K fermé, on a effectué les réglages nécessaires pour obtenir à l’écran les oscillogrammes représentés cidessous :
1. Pour chaque oscillogramme, faire correspondre l’une des deux expressions suivantes :
- tension alternative sinusoïdale - tension continue.
2. On se place dans le cas du circuit 2 qui a permis d’obtenir l’oscillogramme 2.
a) La sensibilité verticale est de 5 V par division.
Déterminer, à l’aide de l’oscillogramme 2, la valeur de la tension maximum Umax.
b) La tension lue sur le voltmètre (circuit 2) est de U = 12 V.
Cette valeur est différente de celle de Umax. Que représente U ?
c) Calculer la valeur de la tension Umax en utilisant la relation Umax = U 2.
Le résultat obtenu est-il en accord avec celui trouvé à la question 2.a) ?
d) La sensibilité horizontale est de 5 ms par division. Déterminer, à l’aide de l’oscillogramme 2, la période T du
signal. Exprimer la réponse en ms, puis en s.
e) Calculer la fréquence f de ce signal.
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