Tension alternative périodique

Tension alternative périodique
Je découvre
Représentation graphique d’une tension alternative sinusoïdale au
cours du temps
 On branche un voltmètre en mode « continu » aux bornes d’un générateur TBF (très
basse fréquence).
Le générateur TBF fournit entre ses bornes une tension alternative.
Remarque : Cette photographie visible dans
le chapitre Tension continue et tension variable
au cours du temps représente un circuit
électrique comprenant un générateur TBF.
Générateur Très Basse Fréquence (TBF)
La tension aux bornes du générateur de tension
alternativeestOn
< 0V
; Seulelalavaleur
DEL verte
brille.
relève
de la
tension délivrée par le générateur toutes les 10 secondes.
Les valeurs des tensions sont reportées dans le tableau ci-dessous.
Tableau des mesures :
temps (s)
tension (V)
temps (s)
Tension (V)
0
0
5
2,4
70
2,3
10
4,1
75
0
15
4,3
80
-2,4
20
2,3
85
-4,3
25
0
90
-4,2
30
-2,4
95
-2,5
35
-4,3
100
0
40
-4,2
105
2,4
45
-2,5
110
4,1
50
0
115
4,3
55
2,4
120
2,3
60
4,1
125
0
65
4,3
130
-2,4
Je réponds aux questions
a) Tracer, sur le papier millimétré (ci-dessous), le graphique représentant l’évolution de la
tension au cours du temps. Imprimer le papier millimétré.
Vous pouvez aussi le faire avec un tableur grapheur (Microsoft Excel ou
Openoffice.org.Calc).
Échelles :
axe des abscisses (axe horizontal) :
axe des ordonnées (axe vertical) :
1 cm  10s
1 cm  1V
Le graphique doit comporter toutes les données suivantes qui permettront de l’exploiter :
 Un titre
 Des axes orientés, gradués et nommés (grandeur et unité)
 Les points correspondants aux mesures effectuées représentés par un « + » ;
 La courbe, lissée, qui relie les points entre eux.
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En s’aidant du document ci-dessous, répondre aux questions suivantes.
Le motif élémentaire repassé en noir est la plus petite partie de la courbe qui se répète
régulièrement, identique à elle-même, pendant des durées égales.
b) Une tension est dite périodique si dans sa représentation il existe un motif élémentaire.
La tension représentée graphiquement sur papier millimétrée est-elle périodique ?
Cocher la bonne réponse
NON
OUI
Dans ce cas, repasser en bleu sur le graphique un motif élémentaire
c) La période pour une tension périodique, est la durée du motif élémentaire. Elle est
notée T et s’exprime en seconde (symbole : s).
Déterminer la période T :
T = ……………..
d) Une tension est dite alternative si :
a. elle prend tantôt des valeurs positives et tantôt des valeurs négatives,
b. une alternance positive (partie de la courbe où la tension ne prend que des valeurs
positives ou nulles) compense exactement une alternance négative (partie de la
courbe où la tension ne prend que des valeurs négatives ou nulles).
La tension représentée graphiquement est-elle alternative ?
e) La tension maximale notée Umax est la plus grande valeur de la tension (voir document).
Déterminer Umax .
Umax = ………………………………
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Je vérifie
a. Ci-dessous, l’allure de la courbe obtenue en utilisant un tableur grapheur
Titre : Graphique représentant l’évolution de la tension délivrée par un générateur TBF
au cours du temps
b. Un motif élémentaire est repassé en jaune sur le graphique ci-dessus.
c. T = 50 s
d. La tension représentée graphiquement est alternative car :
- elle prend des valeurs positives et négatives.
- l’alternance positive (partie de courbe comprise entre les points A et B ) compense
exactement l’alternance négative qui suit (partie de courbe comprise entre les points
B et C).
e. Umax = 4,4 V
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Je retiens
Cette partie est à recopier / imprimer sur le cahier / classeur
La tension aux bornes d’une pile garde la même valeur au cours du temps. On la nomme tension
continue.
Un générateur TBF ~ comme un alternateur fournit entre ses bornes une tension variable car sa
valeur varie au cours du temps.
Dans un circuit fermé, la tension aux bornes d’un générateur TBF change de signe régulièrement au
cours du temps. Elle est périodique et alternative. Le courant change alors régulièrement de sens.
Les bornes du générateur TBF changent régulièrement de signe.
La période notée T d’une tension périodique est la durée du motif élémentaire. Elle s’exprime en
seconde.
La tension maximale notée Umax est la plus grande valeur de la tension.
La tension minimale notée Umin est la plus petite valeur de la tension avec Umin = - Umax .
La tension du secteur (tension aux bornes d’une prise) est variable, périodique et alternative.
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Je m’entraîne
a) On représente ci-dessous la tension délivrée par différents générateurs en fonction du
temps.
Quels sont les graphiques qui correspondent à :
1.
2.
3.
4.
des tensions variables ? ………………………..
des tensions alternatives ? ……………………..
des tensions périodiques ? …………………….
des tensions continues ?......................................
b) Repasser en bleu, sur les graphiques n°1, n°4 et n°6, un motif élémentaire.
c) Déterminer la période de la tension n°1 et celle de la tension n°6.
Tension n°1 :
T = ……….
Tension n°6 :
T = ……….
d) Déterminer la valeur des tensions n°2 et n°3
Tension n°2 :
U = ………..
Tension n°3 :
U = ………..
e) Parmi toutes les tensions représentées, quelle peut être celle délivrée par une pile ?
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Correction de l’exercice
a) 1. Les tensions variables sont : n°1, n°4, n°5 et n°6
2. Les tensions alternatives sont : n°1 et n°4
3. Les tensions périodiques sont : n°1, n°4 et n°5
4. Les tensions continues sont : n°2 et n°3
b)
c)
Tension n°1 :
T = 30 -10 = 20s
Tension n°6 :
T = 10 ms = 0,01s = 10-2s
d)
Tension n°2 :
U = 1,5 V
Tension n°3 :
U = - 2V
f) La tension délivrée par une pile est positive et peut être considérée comme constante au
cours du temps pendant une expérience de courte durée; donc U = 1,5 V
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