MESURES D`IMPEDANCES

TP ELECTROCINETIQUE Lycée F.BUISSON PTSI
MESURE DE L’IMPEDANCE D’UN DIPOLE
Nous allons considérer dans ce montage un dipôle
RLC
série alimenté sous une
tension
u(t)Umcos(
t)
et parcouru par un courant
i(t)Imcos(
t )
. On notera
Z
 RZ  jXZ
l’impédance complexe du dipôle
RLC
.
RZ
est la
résistance de ce dipôle et
XZ
la réactance. L’objectif principal de ce TP
est de mesurer la valeur de
RZ
et celle de
XZ
(à une fréquence
donnée). Résistance et réactance se mesurent en Ohm.
1) Montage
Vérifier au préalable que l'oscilloscope n'introduit pas de déphasage, en
envoyant le même signal sinusoïdal en YA et en YB.
L;0.2 H; rL;10  (à mesurer)
R200 
C5 F
f300 Hz
Calculer le déphasage
théorique entre la tension
u t
et le courant
i t
.
2) Emploi d’un multimètre
Mesurer les potentiels
VA
et
VB
puis la tension
UAB
au multimètre
numérique. Commenter. (Attention à bien savoir quelle grandeur physique mesure
le multimètre).
En déduire le module de l’impédance
Z
du dipôle
RLC
,
R
étant donnée.
3) Mesure à « l’écran » de l’oscilloscope
Visualiser le déphasage entre
u t
et
i t
et l’exprimer en fonction de la
distances sur l’axe des temps.
Synchroniser l'oscilloscope avec la tension d'entrée
u t
et mettre un
seuil de déclenchement nul.
Décalibrer l'axe des temps de manière à ce qu'une demi-période de la
tension de référence
()ut
occupe 9 carreaux. A combien de degrés correspond un
carreau ?.
Mesurer ensuite le déphasage entre
u t
et
i t
.
4) Mesure à l’aide des différentes fonctions de l’oscilloscope
Mesurer les tensions et le déphasage par les curseurs (menu CURS) puis en
mesures automatiques (menu MEAS) qui ont une précision inférieure (3 à 4 %
pour les mesures d’amplitudes).
YA
A
L
C
YB
A
R
rL
A
u t
A
i t
A

En déduire le module de
Z
et puis la résistance
RZ
et la réactance
XZ
.
Comparer avec les grandeurs indiquées.
Remarque : le menu VISU permet d’accéder à la touche PROBE qui modifie le
coefficient de sonde. Si la sonde est atténuatrice d’un coefficient 10, on
choisira *10. Ici, nous n’utilisons pas de sonde, vérifier que PROBE affiche
*1.
5) Si il vous reste du temps
Pour les valeurs de
R
,
L
et
C
de votre circuit, calculer la fréquence
propre et mettre en évidence pour cette fréquence la résonance en intensité.
Déterminer expérimentalement la bande passante et en déduire le facteur de
qualité de votre circuit. Comparer au facteur de qualité théorique.