L`organe essentiel d`un four à micro-ondes est le - MSLP

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Dans la suite du document, ce symbole signifie « Appeler l’examinateur ».
L’organe essentiel d’un four à micro-ondes est le magnétron, c’est un oscillateur
qui émet l’énergie électromagnétique à la fréquence de 2450MHz.
Celui-ci est constitué d’une diode à vide formée d’une cathode et d’une anode Il
faut soumettre la cathode émettrice d’électrons par effet thermoélectrique, à
des pointes de tensions négatives de – 4000 V par rapport à l’anode.
On dispose à l’intérieur de l’appareil d’un transformateur 230/2000V, il nous
faut doubler l’amplitude négative de la tension du secondaire.
Schéma de base donné par le constructeur
B UT DE LA MANIPULATION :
Réalisation d’un doubleur de tension
E TUDE D ’ ÉLÉMENTS CONSTITUANT UN FOUR À MICRO - ONDES

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I M ESURE DE LA CAPACITÉ DU CONDENSATEUR EMPLOYÉ
Réaliser le montage décrit ci-dessous
A
V
GBF
Régler le GBF pour qu’il délivre une tension sinusoïdale u(t)
- de fréquence 50Hz
- de valeur efficace U
eff
= 7,1 V.
Choisir les calibres les plus appropriés des appareils
- Calibre utilisé pour la mesure de la tension U
- Calibre utilisé pour la mesure de l’intensité I
U
eff
= I
eff
=
Calculer l’impédance Z du condensateur à 10 Ω près
Z =.
Exprimer C en fonction de Z et de f (fréquence)
On rappelle que
Z =
ω
C
1
et ω = 2
f
π
Transformer la formule précédente pour obtenir C
C =
Calculer la capacité C du condensateur employé
C =
« Appeler l’examinateur pour vérifier le montage».

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II L E DOUBLEUR DE TENSION :
Réaliser le montage schématisé ci-dessous,
L’interrupteur K est ouvert, le générateur utilisé est un générateur de fonctions
(GBF) délivrant une tension sinusoïdale réglée précédemment.
On prend :
- un dipôle résistif de résistance marquée R = 10 kΩ ,
- un condensateur de capacité C de 1 µF
- une diode de redressement D (1N 4007ou 4004)
GBF
Voie 1 oscilloscope Voie 2 oscilloscope
Ue Ud
Uc R
C
D
K
Effectuer les réglages suivants l’interrupteur K étant ouvert
 Sur l’oscilloscope la référence de tension est l’axe horizontal passant
par le centre de l’écran.
 Mettre l’oscilloscope en mode bicourbe (dual)
 Le couplage en voie 1 est AC
 Le couplage en voie 2 est DC
Régler la vitesse de balayage afin d’observer une période sur l’écran.
Balayage horizontal : ………………./division
Choisir la sensibilité verticale donnant la plus grande amplitude :
Sensibilité : voie 1 :……………/division
« Appeler l’examinateur pour vérifier le montage».

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Représenter ci-dessous l’oscillogramme de la tension d’entrée U
e
(t) à
l’encre noire :
Mesurer la période: T =
Calculer la valeur de la fréquence f =
Mesurer la valeur maximale de la tension d’entrée U
emax
=
Calculer la valeur efficace U
e eff
=
On ferme l’interrupteur K
Pour la voie 2, choisir la même sensibilité que la voie 1
Représenter sur le même écran, l’oscillogramme de U
R
(t) à l’encre bleue
Mesurer la valeur minimale de la tension appliquée aux bornes de la charge
résistive R , U
Rmin
= ………………….
Obtient-on U
Rmin
= - 2
×
U
e
max ? Justifier
On remplace la charge R par d’autres résistors de valeurs différentes, relever
les valeurs maximales U
Rmax
« Appeler l’examinateur pour vérifier le montage».

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Valeur des résistances R
1
= 10kΩ R
2
= 100kΩ R
3
= 390 kΩ
U
R
min
Indiquer pour quelle résistance on a sensiblement U
Rmin
= - 2 U
emax
R =
Interprétation du fonctionnement du montage précédent :
 Ecrire la loi des mailles
 Exprimer u
e
(t) en fonction de u
D
(t) et u
C
(t)
 Dans la partie de l’alternance positive où la diode conduit, que devient
cette relation ? (le condensateur se charge alors jusque U
emax
)
 Dans le reste de la période où la diode est bloquée, le condensateur se
décharge totalement, exprimer la plus petite valeur aux bornes de la
diode : U
Dmin
Remarque :
Ci-dessous la caractéristique d’une diode parfaite.
La diode utilisée est supposée parfaite.
Dans le sens passant, i
D
est positive : donner la valeur de u
D
Dans le sens non-passant, i
D
est nulle : donner la signe de u
D
Sens passant
i
D
u
D
0
Caractéristique d’une diode parfaite
Sens non passant