Les régimes sinusoïdaux - Le sas des sciences physiques

Fiche de révision de physique
Les régimes sinusoïdaux
I Tension alternative sinusoïdale.
a. La tension électrique.
 Une tension alternative varie de manière périodique. Elle est caractérisée par :
 Sa période T : C’est le plus petit intervalle de temps au bout duquel la tension retrouve une même valeur (en
variant dans le même sens). La période se mesure en s.
 L’amplitude de la tension, Um : c’est la valeur maximale que prend la tension alternative. Celle-ci varie entre
+Um et –Um si elle est « centrée ».
Lectures à l’oscilloscope :
T = nb de carreaux x sensibilité horizontale
s
entre deux crêtes en div.
En s/div ou ms/div ou s/div.
Sensiblilité horizontale : base de temps ou « time/div ».
Um = nb de carreaux x sensibilité verticale
V
entre le centre et un sommet en div.
En V/div
Remarque : div = division ou carreau.
- Sur l’oscilloscope les carreaux sont subdivisés de 0.2 en 0.2.
 La fréquence est l’inverse de la période : F = F s’exprime en Hz et T doit être impérativement en s.
 La pulsation de la tension,
= 2F  s’exprime en rad.s-1 (avec T en s ou F en Hz)
 Expression de la tension instantanée : u(t) = Um cos (t) Il s’agit d’une fonction, on ne cherche pas à
calculer une valeur.
b. L’intensité électrique.
 On peut visualiser l’intensité instantanée d’un circuit RL en visualisant la tension à l’oscilloscope aux
bornes du conducteur ohmique, on a i(t) =
. Où uR(t) est la tension aux bornes de R.
 L’intensité et la tension sont déphasées, elles n’ont pas leurs maximums en même temps. Par contre
elles ont même période et même fréquence.
 Expression de l’intensité : i(t) = Im cos (t + )
 Avec Im =
prendre Um de la voie qui est branchée aux borne de R (en général la voie 2).
 On peut lire le décalage temporel,  ( en s) sur l’oscillogramme :
 = nb de carreaux entre les crêtes des voies 1 et 2 x sensibilité horizontale
 Détermination du déphasage, , en rad.
|| = . .
>0 si la voie aux bornes de R est en avance sur celle aux bornes du générateur.
<0 si la voie aux bornes du générateur est en avance sur celle aux bornes de R.
c. Tension et intensité efficaces.
 Ce sont les tensions, U, et intensités, I, mesurées au multimètre. Elles correspondent aux valeurs d’une
tension et d’un courant continus qui auraient le même effet dans le circuit.
 Pour une tension sinusoïdale : U =
et I =
II impédance d’un dipôle
 On appelle impédance, Z, d’un dipôle passif, le quotient de la tension à ses bornes par
l’intensité qui le traverse. L’impédance n’est définie qu’en courant alternatif.
Z= =
Z se mesure en .
 Dans un circuit RLC on a Z =
 A la résonance l’intensité du circuit est maximale, L’impédance est minimale : Z=R.
 pulsation de résonance : 0 =
et fréquence de résonnance : F0 =
La masse, Y1 et Y2 symbolisent
les voies de l’oscilloscope.
Exercice type : Pb3 p 180