Tle STI2D Chap. 1 Thème : Energie TPn°1 : Mesure de puissances active P et apparente S en régime sinusoïdal I) But du TP : Ce TP a pour but de mesurer une puissance apparente S et une puissance active P en régime sinusoïdal, et de les comparer. II) III) Matériel disponible : Une platine 2 multimètres Un oscillo + 2 prises BNC 8 fils Un générateur alternatif 6 volts Le joule mètre Jeulin au bureau R=10 ; X :R=100 ; X :L=40 mH ; X :C=470 µF Travail à réaliser : 1) Mesurer la puissance apparente S pour les différents dipôles X: a) Reproduire le schéma ci-contre en positionnant les appareils pour mesurer l'intensité du courant et la tension aux bornes du dipôle X. b) Réaliser le montage et le faire contrôler par l’enseignant. c) L'alimentation est réglée pour fournir une tension sinusoïdale d’une valeur efficace de 6 V et de fréquence 50 Hz. d) Brancher successivement les différents dipôles X disponibles sur la paillasse (résistance, bobine et condensateur) en insérant dans le circuit les appareils de mesure. e) A l’aide du multimètre mesurer les valeurs efficaces des tensions aux bornes de la résistance r, du dipôle X et du courant qui parcourt le circuit. f) En déduire la puissance apparente S pour les différents dipôles : S=Ieff.Ueff qui s’exprime en V.A (voltampère) g) Compléter la première partie du tableau de valeurs en annexe. 2) Mesurer la puissance active P pour les différents dipôles X : a) Avec les mêmes montages, brancher les deux voies de l’oscilloscope de manière à mesurer la variation des tensions en fonction du temps aux bornes de chaque dipôle du circuit (voir schéma). D ‘après la loi d’Ohm, la tension aux bornes de la résistance r est proportionnelle au courant qui circule dans le circuit. Par conséquent, la tension visualisée en voie 1 traduit la variation du courant qui parcourt le circuit en fonction du temps. b) Mesurer le décalage horaire t du courant par rapport à la tension, puis calculer le déphasage 𝝋 = 𝟐𝝅×△𝒕 𝑻 avec T=1/f=20 ms c) Calculer le facteur de puissance k=cos d) Calculer la puissance active de chaque dipôle X définie par la relation : P2=S2.cos e) Compléter la deuxième partie du tableau de valeurs en annexe. t 1/3 Tle STI2D Chap. 1 Thème : Energie 3) Exploitation des mesures : a) Dans la première partie du tableau, la somme des puissances apparentes de chaque dipôle d’un circuit est-elle toujours égale à la puissance apparente délivrée par le générateur ? Si non dans quel circuit cette égalité est-elle vérifiée . b) Dans la deuxième partie du tableau, pour chaque dipôle X comparer la puissance apparente S2 à la puissance active P2. c) Que remarque t-on pour la résistance? Que peut-on en déduire concernant les puissances actives consommées par une bobine et par un condensateur? 2/3 Tle STI2D Chap. 1 Thème : Energie ANNEXE r X R1=10Ω R2=100Ω R1=10Ω C=470µF R1=100Ω L=40 mH circuit R1+R2 R1+C R1+L Ieff (mA) 57,6 420 51,2 Ueff1 (V) 0,56 4,22 5,07 Ueff2 (V) 6,33 3,92 1,97 Première partie Ueff (mV) S (mV.A) 6,89 397 6,89 2894 6,89 353 S1 (mV.A) 32 1772 260 S2 (mV.A) 365 1646 101 S1+S2 (mV.A) 397 3419 360 3/3 Deuxième partie Δt (ms) cosϕ P2 (V.A) 0 1,00 365 3,6 0,43 701 -3 0,59 59
