LPP9 Tension sinusoidale Prof

© Copyright PIERRON Cahier de TP Spécial Bac Pro
Extrait du référentiel :
Domaine de
connaissance
Compétences
Période, fréquence,
Valeurs efficace et
maximale d’une tension
sinusoïdale
Méthode et savoir faire expérimentaux.
Réaliser un montage expérimental, à partir d’un schéma
ou d’un document technique. Interpréter et exploiter les indications d’une étiquette, de la plaque
signalétique d’un appareil, d’un document technique.
Exécuter un protocole expérimental.
Utiliser un appareil de mesure (ampèremètre, voltmètre, ohmmètre, multimètre, oscilloscope,
sonomètre , pH-mètre). Etalonner un appareil un appareil à l’aide d’une référence. Régler un
appareil.
Utiliser la verrerie courante de laboratoire (bécher, pipette jaugée, burette, fiole jaugée)
Respecter les règles de sécurité.
Compte rendu d’une étude expérimentale.
Dessiner un schéma à partir d’un circuit électrique. Tracer un graphique à partir d’un tableau
de valeurs. Rendre compte d’observations.
Objectifs :
Les manipulations proposées permettent de mettre en œuvre et d’évaluer les savoirs-faire expérimentaux suivants :
• Exécuter un protocole expérimental.
• Réaliser un montage expérimental à partir d’un schéma.
• Utiliser un appareil de mesure.
• Respecter les procédures et consignes de sécurité établies.
Mais aussi de rendre compte des résultats des travaux réalisés.
Mots clé :
• Alternatif
• Sinusoïdale
• Monophasé
• Oscilloscope
Liste du matériel :
Poste élève :
• Oscilloscope analogique 2 x20MHz réf.01185
• Adaptateur BNC réf.02306
• GBF 2 MHz réf. 04082
• Platine de câblage SECUCONTACT réf.10338
• Composant SECUCONTACT :
 Interrupteur réf.10273
 Résistance 100 Ω/2W réf.10252
• Multimètres réf.01266
• Cordons 25 cm rouge réf. 60001
Cordons 25 cm noir réf. 60000
Poste professeur :
• Un appareil de chaque sorte en secours
• Matériel de première urgence réf. 16489
Trucs et astuces :
 La première partie du TP consiste en une description de l’oscilloscope et du GBF.
Niveau
:
Bac
Pro
Un
ité :
Electricité I
I
FMB Courant alternatif
Tension sinusoïdale (utilisation de l’oscilloscope)
Fiche professeur 1/4
LP
P
9
B.O
.

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TP :
Introduction :
La tension fournie par EDF est une tension alternative sinusoïdale de
fréquence 50 Hz. Un grand nombre de phénomène sont alternatif (un son ;
la rotation d’un moteur etc.). Pour visualiser un phénomène alternatif, on
utilise un oscilloscope.
Ce TP a pour but de visualiser des tensions sinusoïdales, et à déterminer
leurs caractéristiques (période, fréquence, tension max et tension
efficace).Ce TP a également pour but de se familiariser avec l’oscilloscope.
I) Présentation de l’oscilloscope.
Un oscilloscope est un appareil qui permet de visualiser une tension.
OSCILLOSCOPE DOUBLE VOIE
• Sensibilité verticale (amplitude) en V/Div : Permet de faire varier la valeur correspondant à un
carreau en ordonnée.
• Sensibilité horizontale (base de temps) en ms/Div : Permet de faire varier la valeur
correspondant à un carreau en abscisse.
• Symbole de l’oscilloscope :
Dans un schéma électrique, on ne représente que la voie et la masse de
l’oscilloscope.
Niveau
:
Bac
Pro
Un
ité :
Electricité I
I
FMB
Courant alternati
f
Fiche professeur 2/4
Mise en
marche
Voie 1
Base de
temps
Amplitude

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GBF (Générateur basse fréquence)
Le GBF est un appareil qui permet de fournir une
tension alternative (sinusoïdales ; rectangulaire ;
triangulaire) à fréquence et amplitude variable.
II) Visualisation d’une tension à l’oscilloscope.
Réaliser le montage suivant :
(l’interrupteur doit être ouvert let les calibres correctement choisis):
Appeler le professeur pour faire vérifier votre montage. (appel N°1)
1) Fréquence et période.
a) Réglage du GBF :
- Sélectionner un signal de forme sinusoïdale de fréquence f = 1000 Hz
- Régler l’amplitude du signale à U = 2 V (utiliser le voltmètre).
b) Réglage de l’oscilloscope
- Régler la base de temps afin d’avoir une période à l’écran.
- Régler l’amplitude afin d’avoir le signal le plus grand.
• Relever l’oscillogramme obtenu.
Mise en marche
Réglage de
l’amplitude
Réglage de la
fréquence Sortie
Formes des
signaux
Gamme de
fréquence
Niveau
:
Bac
Pro
Un
ité :
Electricité I
I
FMB
Courant alternati
f
Fiche professeur 3/4

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• Compléter le tableau suivant :
• Changer ensuite la fréquence fournie par le GBF et compléter le tableau suivant:
Conclusion:
On constate aux erreurs de mesure près que f =1/ T
2) Tension max et tension efficace.
• Régler le GBF afin qu’il délivre une tension sinusoïdale :
- De fréquence f = 1000 Hz
- D’amplitude max U
Max
= 4 V (utiliser l’oscilloscope).
• Relever la tension efficace U indiquée par le voltmètre :
• Faites ensuite varier l’amplitude de la tension et compléter le tableau
suivant :
Oscilloscope U
MAX
(V) 1 V 1,5 2 2,5 3 3,5
Voltmètre U (V) 0,7 1,06 1,41 1,77 2,12 2,47
U
U
MAX
1,42 1,41 1,42 1,41 1,42 1,41
Conclusion:
On obtient la relation 2
max
=
U
U
Faites contrôler la remise en état du poste de travail (appel N°2)
Période T (en ms) = 1
Période T (en s) = 0,001
T
1
=
.001,0 1
= 1000
f (Hz) 500 1500 2000 5000 10000
T (s) 2 x 10
-3
4,5 x 10
-4
4,9 x 10
-4
2 x 10
-4
1 x 10
-4
T
1
500 1538 2040 5000 10000
U = 2,83 V
Niveau
:
Bac
Pro
Un
ité :
Electricité I
I
FMB
Courant alternati
f
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