Utilisation d`un oscilloscope.

T.P. de physique N°7 : Etude d’une bobine
A- Utilisation d’un oscilloscope.
1. Compléter le schéma suivant en indiquant les branchements de
l’oscilloscope qui permettraient de visualiser sur la voie 1 la tension
aux bornes du générateur et sur la voie 2 la tension aux bornes du résistor de résistance R.
Représenter ces tensions par des « flèches tensions ».
-
L
R
M
+
GBF
Voie
1
N
Voie
2
P
2. Réaliser le montage. Aurait-on pu intervertir les positions de R et L dans le circuit ?
Expliquer.
3. Régler la fréquence du GBF à 500 Hz, une tension créneaux 0/5V, R = 2,0 k et L = 0,40 H.
4. Noter sur l’oscillogramme ci-dessous l’allure des courbe Ug(t) et UR(t) et noter les
sensibilités et le balayage utilisés pour obtenir les 2 oscillogrammes.
Courbe 1 : Voie 1 : ………V/div
Courbe 2 : Voie 2 : ………/div
Balayage :
5. Expliquer pourquoi la voie 2 nous renseigne
sur l’évolution de l’intensité du courant en
fonction du temps.
6. Déterminer alors la valeur de l’intensité
maximale du courant. Dans quel régime cette
intensité est-elle atteinte ?
7. Ecrire la loi d’additivité des tensions dans ce
circuit. Quelle expression particulière obtienton en régime permanent ? Par quel dipôle peut-on remplacer la bobine en régime permanent ?
Est-ce cohérent avec vos observations ?
B- Modélisation expérimentale par
acquisition informatique.
 Réalisation du circuit :
 Régler le générateur de tension : E = 5,0 V.
 Mesurer à l’aide d’un ohmmètre la valeur de
la résistance interne de la bobine : RL =
 Réaliser le circuit (hors interface) en
réglant R de manière à ce que la résistance
totale (R+RL) soit de 200  et L à la valeur 0,8 H.
 Ajouter sur le schéma, les branchements de l’interface d’acquisition informatique permettant
de visualiser l’intensité du courant (voie 1) et la tension U aux bornes du dipôle RL (voie 2). Bien
réfléchir au positionnement de l’ampèremètre.
 Réaliser ses branchements. Sélectionner le calibre 25 mA sur l’ampèremètre.
 Acquisition :
 Démarrer l'ordinateur et lancer le logiciel Généris 5+.
 Paramétrer l’acquisition de manière à enregistrer la valeur de l’intensité du courant électrique
en fonction du temps. L’acquisition devra enregistrer 301 points de mesures en 25 ms.
 L’acquisition devant démarrer exactement au moment où vous fermerez K, il est nécessaire de
synchroniser l’enregistrement. Régler la synchronisation de manière à ce que l’enregistrement
débute lorsque la tension de la voie // passe par la valeur 0,5 V de manière croissante (c’est-àdire immédiatement après la fermeture de K)
 Lancer l'acquisition.
 Exploitation :
 Passer en échelle automatique.
 Comment évolue l’intensité du courant dans le circuit ? L’établissement du courant dans le
circuit est-il spontané ? Estimer le temps nécessaire à l’établissement.
 Modéliser cette courbe par une fonction mathématique. Choisir parmi les modèles prédéfinis
celui qui vous semble le plus adapté.
La courbe modélisée s’approche-t-elle de la courbe expérimentale ? Noter la fonction
mathématique rendant compte de l’allure de cette courbe. Quel est le temps mod
caractéristique de l’établissement du courant dans le circuit ?
 Utiliser la méthode des 63 % pour déterminer la valeur du temps caractéristique τ63%.
 Utiliser la méthode de la tangente à l’origine pour déterminer, une nouvelle fois la valeur du
temps caractéristique τtgte.
 Confrontation avec le modèle théorique :
𝐿
.

Calculer la valeur du temps caractéristique :

Comparer vos différentes valeurs expérimentales à la valeur de
pourcentage d’écart : %é𝑐𝑎𝑟𝑡 =

𝜏𝑡ℎé𝑜 =
𝑅
|𝜏𝑡ℎé𝑜 −𝜏𝑒𝑥𝑝 |
𝜏𝑡ℎé𝑜
𝜏𝑡ℎé𝑜
en calculant le
.
En déduire un classement de précision des méthodes expérimentales utilisées pour déterminer
un temps caractéristique.
Compétences expérimentales testées :
T.P. physique N°7
Non acquis
Réaliser le câblage d’un circuit à 1maille
Branchement d’un oscilloscope
Mesures de tensions sur l’oscilloscope
Réaliser des acquisitions avec généris 5+
Modéliser une grandeur sur généris 5+
Utiliser les méthodes de la tagente à l’origine et des 63% pour
déterminer τ.
Comparer des mesures expérimentales à une valeur théorique
A revoir
Bonne maîtrise
Matériel :
Groupes :
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

1 oscillo
1 GBF
générateur de tension (réglable) AL994
boîte de résistances à décades
bobine à noyau réglable (0,1 à 1 H)
Ordinateur + interface Ampèremètre sur voie 1.
Interrupteur
Fils de connexion
1 multimètre