Année scolaire 2020/2021 cours BacPro. SN Classe : 2nd Pro.SN Type d’activité : écrite Rappel : Régime continu U(t) La tension reste constante suivant le temps Défini par Mesure U t (s) A) Les différents régimes variables Ils peuvent être classer en différentes catégories : I) Suivant Suivant Sens de circulation du courant 1) Les signaux unidirectionnels u (V) U t (s) 0 2) Les signaux bidirectionnels u (V) U t (s) 0 -U N.B : Les valeurs instantanées variables avec le temps sont écrites en minuscules ( i , u ) Les valeurs indépendantes du temps sont écrites en majuscules ( U , I ) Régimes variables(eleves) 1/8 LP Nelson Mandela Les formes de signaux II) 1) Signaux non périodiques u (t) t (s) 0 Notion sur les principaux signaux périodiques Exemple du réseau E.D.F Période : La période d’un signal périodique est la durée constante qui sépare 2 instants consécutifs ou ce signal se reproduit égale à lui-même T ( secondes ) En France pour le réseau EDF T = 20ms u (t) t (ms) Fréquence :La fréquence d’un signal périodique est le nombre de période par seconde 0 En France pour le réseau EDF F = 1/T = 1/20.10-3 = 50 Hz f = 1/T ( Hertz) 25 50 T 75 100 T a) Régime sinusoïdal u (V) Û t (s) Défini par 0 -Û T Exemple d’application : Type de signal : u (V) 230 Période du signal : 2 t (s) Fréquence de ce signal : 0 − 230 Valeur max. : 2 T= 10ms Régimes variables(eleves) Quel est ce signal ? 2/8 LP Nelson Mandela b) Régime rectangulaire Défini par u (V) Û tn t (s) 0 -Û Prendre l’exemple d’un signal carré ( α d’un signal carré est de 0.5) T Exemple d’application : Type de signal : Es-ce un signal unidirectionnel ou bidirectionnel ? : u (V) Û = 5V Période du signal : tn = 80ms t (s) Valeur max. positive : 0 -Û = -2V Valeur max. négative : T = 100ms Rapport cyclique de ce signal : c) Régime triangulaire u (V) Û t (s) 0 -Û Défini par Sa valeur Max. : Û ou Umax. Sa valeur Min. : -Û ou Umin. Sa fréquence et période T Régimes variables(eleves) 3/8 LP Nelson Mandela B) Valeurs caractéristiques des signaux périodiques 1) Valeur moyenne i (t) Définition : La valeur moyenne d’un courant est égale à l’intensité d’un courant continu qui transporterait pendant i (t) A1 t 0 t T 0 Q = I . t T Q = I . t N.B : Pour un courant bidirectionnel, les aires situées en dessous du 0 sont à compter négativement : Q = Q1 – Q2 u (V) A1 t 0 le même temps la même quantité d’électricité Un signal dont la valeur moyenne est nulle est alternatif (même quantité d’énergie en + et -) -A2 T Notation : Tension U ou Umoy. Mesure : Au voltmètre position D.C Intensité I ou Imoy ; Exemple d’application : Déterminer pour ce signal sa valeur moyenne : u (V) 230 2 t (s) 0 − 230 2 T= 10ms Régimes variables(eleves) 4/8 LP Nelson Mandela Valeur efficace 2) u (V) Û t (s) 0 Définition : La valeur efficace d’un courant variable est égale à l’intensité d’un courant continu qui produirait dans la même résistance le même dégagement de chaleur W = R .I².t (Pas de valeur efficace négative) -Û T Notation : Tension U ou Ueff Mesure : Au voltmètre position A.C Intensité I ou Ieff NB : Cas d’un signal sinusoïdal Exemple d’application : 3) u (V) 230 2 t (s) 0 − 230 2 T= 10ms Type de signal ci-dessus : Valeur max. : Valeur efficace : Quel est ce signal : Régimes variables(eleves) 5/8 LP Nelson Mandela 3) Valeur maximum ou valeur crête Elle correspond à la valeur maximum du signal sur sa période u (V) Û t (s) Exemple sur un signal sinusoïdal : 0 -Û T Notation : Tension Mesure : Visualisation à l’oscilloscope 4) Û ou Umax. Intensité Î ou Imax. Valeur instantanée Elle correspond à la valeur du signal variable à chaque instant Notation : Tension Mesure : Visualisation à l’oscilloscope 5) u Intensité i Composante continue des régimes variables u (V) Û A un signal périodique peut-être ajouter une composante continue positive ou négative : Uo Dans ce cas le signal ne sera plus centré sur 0V Uo t (s) 0 -Û T 6) Amplitude d’un signal u (V) Û L’amplitude correspond la valeur du signal entre son 0V et sa valeur crête Uo t (s) 0 -Û T Régimes variables(eleves) 6/8 LP Nelson Mandela N.B : Soyez clair et soignez vos fonctions en n’oubliant pas les informations y référant ( Graduer les axes en abscisse et ordonnée ) EXERCICES D’APPLICATIONS 1.01 Un signal triangulaire à une fréquence de 500Hz , déterminer la période correspondante 1.02 Une tension sinusoïdale à pour période 550µs , déterminer la fréquence correspondante 1.03 Représenter une intensité sinusoïdale de fréquence 1KHz et de valeur crête 5A 1.04 Représenter un signal périodique carre unidirectionnel de rapport cyclique 50% de fréquence 150Hz et de valeur max. 10V 1.05 Représenter un signal alternatif et triangulaire de période 500ms et de valeur max. 2V 1.06 Représenter un signal sinusoïdal de fréquence 20KHz , d’amplitude 5V auquel a été rajouté une composante continue de 2V Régimes variables(eleves) 7/8 LP Nelson Mandela 1.07 Représenter un signal rectangulaire unidirectionnel de fréquence 100Hz , de valeur max. 5V et de rapport cyclique de 25% Calculer sa valeur moyenne 1.08 Représenter une tension rectangulaire unidirectionnelle de période 50ms de valeur max. 500V et de rapport cyclique 75% Calculer sa valeur moyenne 1.09 Représenter une intensité alternative sinusoïdale de période 5ms et de valeur max. de 5A Calculer sa fréquence Déterminer sa valeur moyenne puis sa valeur efficace Régimes variables(eleves) 8/8 LP Nelson Mandela
