Julian PARISSIER TC03 PS22 – A05 PS22 - A05
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Pour pouvoir réaliser toutes nos mesures en même temps, c’est-à-dire, mesure de l’intensité,
et du déphasage, en fonction de la fréquence, on propose un protocole simple :
On règle l’amplitude du générateur sur la voie A, de manière à utiliser le maximum de
divisions de l’écran de l’oscilloscope ;
Une fois l’amplitude fixée, on travail essentiellement sur la voie B, en switchant la
masse
de celle-ci pour visualiser ou non l’intensité sur cette voie ;
On vérifie pour chaque mesure, que l’amplitude de la tension reste bien constante, en
switchant off la masse de la voie B pour éviter les confusions ;
Une fois la vérification faite, on visualise l’intensité de la voie B (switch on de la
masse),
et en switchant off la masse de la voie A, ce qui évitera les confusions ;
Pour visualiser le déphasage, il suffit de switcher on les deux voies et de mesurer les
distances . et IK sur l’écran d’oscilloscope, en jouant sur la position horizontale des
sinusoïdes pour une meilleure détermination.
On pourra remarquer que tous le principe de la manipulation consiste à n’afficher qu’une
seule voie à la fois pour éviter les confusions entre les deux sinusoïdes, tout en ayant la
possibilité d’effectuer ce switch sans perdre de temps.
La courbe représentant l’intensité en fonction de la fréquence
, est reportée en
annexe. On peut noter par l’observation de cette courbe, l’existence d’un maximum, atteint
pour une fréquence de 2251 Hz — c’est-à-dire la fréquence de résonance — qui vaut
.
On calcule la bande passante
, qui par définition correspond à la largeur de l’intervalle de
fréquence pour lequel la puissance dégagée dans la branche est supérieure à la moitié de la
puissance maximale. On a,
, en résolvant l’inégalité,
, on
obtient que l’intervalle de fréquence qui nous intéresse correspond aux valeurs de la fréquence
pour lesquelles l’intensité est supérieure à 1, 20 mA. Par lecture graphique, on trouve que
l’intervalle de fréquence pour laquelle la puissance est supérieure à la moitié de la puissance
maximale, est [2090 Hz, 2420 Hz], ce qui nous donne une bande passante,
.
Théoriquement, on obtient une valeur de bande de 318 Hz, en utilisant la formule de la
puissance :
,
et en résolvant l’inégalité P > 289.
On prend comme valeurs, U = 0, 4 V, R = 200, et, L = 0, 1 H. L’incertitude portant sur la
détermination de cette bande passante provient principalement du fait de la mauvaise lecture
sur l’écran de l’oscilloscope, la reportant ainsi sur nos valeurs, et donc sur la courbe, que
l’on vient d’exploitée. On peut aussi l’expliquer, par une possible variation de l’amplitude
de la tension ( instable ), à l’approche de la fréquence de résonance, et à une détermination
approximative due à la nature graphique de la méthode. Ce qui nous donne,
.
La courbe représentant l’intensité en fonction de la fréquence
, est joint en annexe.
On peut constater un saut du déphasage brusque au niveau de la fréquence de résonance, où
le déphasage Φ, s’annule en changeant de signe. Ce saut est interprétable, comme le passage
de l’intensité du courant d’un état d’avance sur la tension, à un état de retard, en passant par