Cours et exercices

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BACCALAUREAT PROFESSIONNEL
SEN
THEORIE
ELECTRODOMESTIQUE

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LA DIFFERENCE DE POTENTIEL
1. DEFINITIONS
1.1. Circuit électrique
Les circuits électriques qui vous sont familiers comprennent principalement, un générateur
d'énergie (parfois appelé dipôle actif) et un récepteur d'énergie (parfois appelé dipôle passif)
reliés par des conducteurs.
1.1.1. Dipôle
Un dipôle est un élément possédant ,chacun pouvant avoir un
potentiel. Le potentiel de chacun des pôles est référencé par rapport à
un point 0 appelé généralement la masse.
1.1.2. Générateur d'énergie ou dipôle actif
Un générateur d'énergie est un dipôle de
l'énergie à un dipôle récepteur d'énergie. Ces générateurs peuvent être des batteries, des piles,
le secteur EDF, des alimentations dites régulées ou des générateurs de fonctions...
Le générateur a deux pôles qui ne sont pas électriquement identiques.
1.1.3. Récepteur d'énergie ou dipôle passif
Un récepteur d'énergie est un dipôle absorbant de l'énergie dont une partie se dissipe sous
forme de chaleur (effet calorifique). Ce dégagement de chaleur est parfois accompagné d'un
effet mécanique ou chimique suivant la fonction remplie par le récepteur. Ces récepteurs
peuvent être des éléments résistifs, diode, moteur …
1.2. Différence de potentiel
On appelle différence de potentiel aux bornes d'un dipôle, la différence entre le potentiel d'une
borne du dipôle et le potentiel de l'autre borne du dipôle. Elle est l'une des caractéristiques du
générateur d'énergie.
La différence de potentiel ( ou tension) s'exprime en volt dont le symbole est V.
On la note dans les expressions littérales par des lettres qui indiquent les bornes du dipôle, et sur
un schéma par une flèche. On remarquera sur le schéma ci-dessous que l'on peut définir deux
différences de potentiel aux bornes d'un dipôle.
dipôle D V - V
A
A
B
Bdipôle D V - V
A
A
B
B
Remarque : le dipôle D peut être un générateur ou un récepteur d'énergie.

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ETUDE D'UNE DIFFERENCE DE POTENTIEL CONTINUE
Ce signal sera fourni par une Alimentation Régulée (A.R.)
On vous demande de
- Fixer la tension de l’A.R. à 6 volts à l’aide du voltmètre intégré dans l’A.R. (numérique ou
analogique),
- Contrôler cette tension à l’aide du multimètre numérique MX579 et l’ajuster si besoin,
- Initialiser la trace de l’oscilloscope en plaçant le sélecteur de couplage d’entrée sur GD,
- Appliquer le signal sur la voie A (CH I) de l’oscilloscope en plaçant le sélecteur de
couplage d’entrée sur DC (ou =),
- Observer le signal et relever son oscillogramme puis son chronogramme.
=
U6V
- Placer le sélecteur de couplage d’entrée sur AC, que constatez-vous ?
Le signal est centré à 0V
Remarque :
Pour observer un signal continu à l’oscilloscope le coupleur d’entrée trois positions doit être placé
sur : DC
Conclusion :
Une D.D.P. Continue conserve la même valeur à toutes les dates.
Cette valeur est la valeur moyenne du signal ; elle sera notée U.
C’est aussi parce que cette valeur moyenne est constante que nous parlerons de tension continue.
0 1
2
U(V)
t(ms)
- Quelle est la relation ()
tU :
G
N
D 1V

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ETUDE
D'UNE DIFFERENCE DE POTENTIEL SINUSOÏDALE
1. RELATION DE DEFINITION
Afin d'obtenir une différence de potentiel sinusoïdale aux bornes d'un générateur de fonction, il
convient de régler d'une part la forme d'onde. D'autre part, le signal est caractérisé par sa valeur
maximale et sa périodicité à reprendre les mêmes valeurs.
Ces trois éléments se retrouvent au niveau de la relation de définition ci-dessous :
() ( )
tfUU EMEM ××Π××= 2sin
max
1.1. La forme d'onde
Elle apparaît par la fonction sinus : sin
Les propriétés de la fonction sinus sont que le
(
)
xsin varie entre (+1) et (-1) de façon périodique
et que x représente toujours un angle c’est à dire une grandeur variant entre 0 et Π2 radians (ou 0.
1.2. La valeur maximale
Elle apparaît par le terme (UEM)max ; cette valeur est appelée également l'amplitude du signal ;
elle est obtenue lorsque le sinus est maximum et égal à 1. C’est un nombre sans signe.
1.3. La périodicité
Elle apparaît par le terme f qui représente la fréquence du signal.
Une relation lie ces deux grandeurs : T
f1 = ou f
T1 =
C'est le nombre de périodes par seconde. C’est une grandeur mesurable. Elle est exprimée
en hertz
(
Hz
)
.
Un signal est périodique s’il se répète identique à lui même au cours d’intervalles de temps
successifs de même durée T. Elle est exprimée en seconde (s).

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2. PHASE EXPERIMENTALE
2.1. Citer les appareils nécessaires à cette expérimentation
2.2. Dessiner le schéma du circuit expérimental
2.3. Au niveau du générateur d’énergie :
2.3.1. Comment allez-vous régler la forme du signal ?
2.3.2. Comment allez-vous régler la fréquence du signal ?
2.3.3. Comment allez-vous régler l'amplitude du signal ?
2.4. Au niveau du récepteur d’énergie :
2.4.1. Donner alors les valeurs des calibres de l'appareil de mesures et la position du
couplage d’entrée, puis relever l’oscillogramme de
(
)
tU
2.5. Quel est le nom de cette courbe ?
2.6. Ecrire la relation
()
tU
()
=tU
L'objectif est d'observer une différence de potentiel sinusoïdale, d'amplitude 4 volts et de
fré
q
uence 1000Hz: