tp n°1 p & s

Tle STI2D Chap. 1 Thème : Energie
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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) 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
III) 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

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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?

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ANNEXE
Première partie
Deuxième partie
r
X
circuit
Ieff (mA)
Ueff1 (V)
Ueff2 (V)
Ueff (mV)
S (mV.A)
S1 (mV.A)
S2 (mV.A)
S1+S2 (mV.A)
Δt (ms)
cosϕ
P2 (V.A)
R1=10Ω
R2=100Ω
R1+R2
57,6
0,56
6,33
6,89
397
32
365
397
0
1,00
365
R1=10Ω
C=470µF
R1+C
420
4,22
3,92
6,89
2894
1772
1646
3419
3,6
0,43
701
R1=100Ω
L=40 mH
R1+L
51,2
5,07
1,97
6,89
353
260
101
360
-3
0,59
59