correction devoir tension alternative _2008-2009

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Contrôle de physique
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Exercice1 : (3 pts)
Qu’est-ce qu’une tension alternative ? :.C’est une tension tantôt positive, tantôt négative
Donner la formule entre la fréquence (f) et la période (T) : ....f=1/T...............
Donner le formule entre la valeur maximale de la tension (Umax) et la valeur efficace de le tension (Ueff) :
....Umax=Ueff×
×√2......................................................
Exercice 2 : (2 pts)
Donner les unités des grandeurs suivantes dans le système international :
La période T se mesure en ...seconde...
La fréquence f se mesure en ...Hertz.....
La tension efficace Ueff se mesure en...Volt
La tension maximale Umax se mesure en..Volt.
Exercice 3 : (2 pts)
On dispose d’un oscilloscope pouvant fonctionner avec ou sans balayage.
On branche à cet oscilloscope
-soit un générateur de tension continue de 3 V.
-soit un générateur de tension sinusoïdale et alternative avec Um=6V et f=50Hz.
On obtient les oscillogrammes ci-dessous : (réglage : 2V/DIV et 5ms/DIV lorsque le balayage fonctionne)
Reliez par une flèche chaque oscillogramme à la tension correspondante
-Tension continue 3V (oscilloscope réglé avec balayage)
-Tension continue 3V (oscilloscope réglé sans balayage)
-Tension 6V alternative sinusoïdale ( oscilloscope réglé avec balayage)
-Tension 6V alternative sinusoïdale ( oscilloscope réglé sans balayage)
Exercice 4 : (2 pts)
Voici l’oscillogramme obtenu avec un oscilloscope réglé
à 1V/DIV et 10ms/DIV
Quel oscillogramme obtiendrait-on si on modifie les
réglages à 2V/DIV et 2ms/DIV.
Représentez le sur l’écran ci-contre.
Exercice 5 : Un électrocardiogramme (2,5 pts) (à rédiger sur feuille)
Un électrocardiogramme est un examen médical qui permet d’enregistrer les courants électriques générés par le
muscle cardiaque.
En voici un exemple :
1) Précisez s’il s’agit d’une tension continue ou variable (justifier)
La tension n’est jamais la même, c’est donc un courant variable
2) Indiquez s’il est périodique (justifier)
Le même motif se reproduit à intervalle de temps régulier, la tension est donc périodique
3) Chaque carreau correspond à 0.66 s. Déterminer la période de ce courant, c’est à dire la période de contraction
du cœur.
Echelle : 0,66 s / div
nombre de carreaux entre 2 points identiques : 4 carreaux
Calcul de T :
T = nombre de carreaux entre 2 points identiques × échelle
T = 4 × 0,66 = 2,64 s
La période de contraction du cœur est de 2,64s
Exercice 6 (6pts) (à rédiger sur feuille)
On obtient sur un oscilloscope la courbe
ci-contre.
1) Déterminer sa période
Echelle horizontale : 0,5 ms/div nombres de carreaux entre 2 points identiques : 4
Calcul de T :
T = nombre de carreaux entre 2 points identiques × échelle horizontale
T = 4 × 0,5 = 2 ms
2) Calculer sa fréquence
T = 2ms = 0,002 s
Calcul de f :
f = 1/T = 1/0,002 = 500 Hz
3) déterminer la valeur maximale de le tension
échelle verticale: 0,1 V/div
hauteur du pic :3 carreaux
Calcul de Um :
Um = hauteur du pic × échelle verticale
Um = 3 × 0,1 = 0,3 V
4) Calculer la valeur efficace de cette tension
Um = 0,3V
Calcul de Ueff :
Ueff = Um/√
√2 = 0,3/√
√2 ≈ 0,2 V
Exercice 7 : (2,5pts)
Un générateur délivre une tension alternative sinusoïdale de fréquence égale à 50Hz.
On branche aux bornes du générateur un voltmètre en mode « alternatif », la tension affichée sur l’écran du
voltmètre est de 1,41V.
1. Comment appelle-t-on la tension affichée par le voltmètre ?
La tension mesurée avec un voltmètre en mode alternatif est la tension efficace.
2. Calculer la valeur maximale (Umax) de cette tension.
Ueff= 1,41V
Calcule de Um :
Um = Ueff×
×√2
Um = 1,41×
×√2 ≈ 2V