TP : PUISSANCES POUR LES DIPOLES ELEMENTAIRES EN
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Date : T.P. BTS CPI Dipôles élémentaires en régime sinusoïdal. Objectif : Connaître les bilans de puissances des 3 dipôles élémentaires en régime sinusoïdal : - résistance R - bobine ( parfaite…) d’inductance L - condensateur ( parfait…) de capacité C Matériel : Alimentation sinusoïdale de table 0 à 230V 50Hz Bobine (ballast) Résistance (charge de la table de puissance) Pince multifonction. Sonde de courant. I/ PUISSANCES SINUSOIDAL : POUR LA RESISTANCE EN REGIME Hors tension : Branchez la résistance de la table (100W) et la pince multifonction de manière à mesurer la valeur efficace de tension U à ses bornes et le courant efficace I la traversant. FAITES VERIFIER au professeur ! Augmentez progressivement la tension jusqu’à la valeur efficace U = 230 V. Visualiser à l’oscilloscope l’allure du courant en utilisant la sonde de courant. Rappelez le déphasage de u par rapport à i : u/i = Mesurez avec la pince la valeur efficace du courant : I= Que peut-on dire sur l’allure du courant ? Mesurez la puissance active : P= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule P = U.Icos() : Mesurez la puissance réactive : Q= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule Q = U.Isin() : Mesurez la puissance apparente : S= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule S = UI : En déduire le facteur de puissance pour une résistance : k = P/S Vérifiez avec l’expression du facteur de puissance en régime sinusoïdal : k = cos() Conclusion : La résistance consomme en totalité l’énergie électrique qui lui est fournie et la convertit-en . 1 Date : T.P. BTS CPI Dipôles élémentaires en régime sinusoïdal. II/ BOBINE ( PARFAITE) EN REGIME SINUSOIDAL : Hors tension : Branchez la bobine et la pince multifonction de manière à mesurer la valeur efficace de tension U à ses bornes et le courant efficace I la traversant. FAITES VERIFIER ! Augmentez progressivement la tension jusqu’à la valeur efficace U = 230 V. Visualiser à l’oscilloscope l’allure du courant en utilisant la sonde de courant. Que peut-on dire sur l’allure du courant ? Rappelez le déphasage de u par rapport à i : u/i = Mesurez avec la pince la valeur efficace du courant : Mesurez la puissance active : I= P= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule P = UIcos(): La bobine parfaite consomme-t-elle de l’énergie électrique ? OUI Mesurez la puissance réactive : NON Q= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule Q = UIsin() : Le signe de Q pour une bobine est : Mesurez la puissance apparente : S= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule S = UI : En déduire le facteur de puissance pour une bobine parfaite : k = P/S Vérifiez avec l’expression du facteur de puissance en régime sinusoïdal : k = cos() Conclusion : La bobine parfaite ne consomme pas l’énergie électrique qui lui est fournie : elle la STOCKE sous forme d’énergie (création d’un champ magnétique), puis la RESTITUE au circuit sous forme électrique. 2 Date : T.P. BTS CPI Dipôles élémentaires en régime sinusoïdal. III/ CONDENSATEUR ( PARFAIT) EN REGIME SINUSOIDAL : Hors tension : Branchez le condensateur et la pince multifonction de manière à mesurer la valeur efficace de tension U à ses bornes et le courant efficace I la traversant. FAITES VERIFIER ! Augmentez progressivement la tension jusqu’à la valeur efficace U = 230 V. Visualiser à l’oscilloscope l’allure du courant en utilisant la sonde de courant. Rappelez le déphasage de u par rapport à i : u/i = Mesurez avec la pince la valeur efficace du courant : Mesurez la puissance active : I= P= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule P = UIcos() : Un condensateur parfait consomme-t-il de l’énergie électrique ? Mesurez la puissance réactive : OUI NON Q= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule Q = UIsin() : Le signe de Q pour un condensateur est : Mesurez la puissance apparente : S= Vérifiez par un calcul à l’aide de la formule S = UI : En déduire le facteur de puissance pour un condensateur : k = P/S Vérifiez avec l’expression du facteur de puissance en régime sinusoïdal : k = cos() Conclusion : Le condensateur (parfait) ne consomme pas l’énergie électrique qui lui est fournie : il la STOCKE sous forme d’énergie (accumulation de charges électriques), puis la RESTITUE au circuit sous forme électrique. 3 T.P. BTS CPI Date : Dipôles élémentaires en régime sinusoïdal. Complément de cours : A quoi ça sert … Une résistance ? - créer de la chaleur. - limiter le courant. - créer une chute de tension proportionnelle à un courant pour le mesurer. Une bobine ? Un condensateur ? - Créer un champ magnétique (un électroaimant) -stocker de l’énergie électrique. -Lisser le courant (dans les hacheurs) -Lisser une tension électrique. - filtrer un signal. - Capter un champ magnétique. - Filtrer un signal. - emmagasiner de l’énergie. 4 - supprimer des parasites - compenser l’énergie réactive. - Capter une variation de charge électrique.
