TP 10 : régime sinusoïdal

1eo_tp6_ch5 (Loi des mailles en régime sinusoïdal).odt - Marie Pierrot – Lycée du Rempart - 17/12/09
Loi des mailles en régime sinusoïdal
But : On a vu les différentes lois de l’électricité pour le régime continu (loi d’ohm, loi des mailles et loi des nœuds).
L'objectif de ce TP est de voir de quelle manière ces lois et en particulier la loi des mailles peut s'appliquer en régime
sinusoïdal.
1. Manipulation
1.1. Proposer un montage
On souhaite alimenter en régime sinusoïdal, l'association en série d'une résistance de 1k et d'unΩ
condensateur de valeur C = 100 nF.
En s'inspirant du TP précédent, proposer un montage (sur un brouillon) qui permet de visualiser et de mesurer
les trois tensions uR, uC et e (tension délivrée par le G.B.F.).
1.2. Réglages
- Effectuer les réglage préliminaires de l'oscilloscope (voir TP précédent)
- Régler le GBF de façon à ce qu'il délivre une tension sinusoïdale de fréquence 1 kHz et d'amplitude 8V.
1.3. Réalisation du montage
Câbler le montage avec les appareils de mesure (oscilloscope et multimètres...) et appeler le professeur pour
vérification avant d'alimenter le circuit.
2. Mesures et relevés d'oscillogrammes
- Relever les oscillogrammes des trois tensions en position DC sur le document réponse.
- Expliquer la façon de procéder pour la tension qui n'est pas référencée à la masse.
- Mesurer les valeurs moyennes et efficaces des trois tensions et compléter le document réponse.
3. Exploitation des résultats
3.1. Loi des mailles ?
Quelle relation peut-on écrire entre les trois grandeurs instantanées e, uR et uC (loi des mailles) ?
En observant les trois oscillogrammes obtenus et vos mesures, cette loi est-elle vérifiée sur :
- Les grandeurs instantanées, c'est à dire les courbes d'oscillogrammes ?
- Les valeurs maximales ?
- Les valeurs efficaces ?
Conclure.
3.2. Expression des grandeurs.
Mesurer la différence de phase entre uR et uC.
En choisissant uR comme grandeur de référence (sa phase à l'origine est choisie nulle), donner les expressions de uR et
de uC en fonction du temps.
3.3. Utilisation des complexes
Déterminer les nombres complexes UR et UC sous la forme trigonométrique puis sous la forme cartésienne.
Effectuer la somme E de ces deux nombres complexes (en utilisant leur forme cartésiennes) puis mettre E sous la forme
trigonométrique. E correspond-t-elle à la tension délivrée par le G.B.F. ?
(Valeur efficace et phase à l'origine toujours en considérant uR comme grandeur de référence)
3.4. Conclusion
Comment s'applique la loi des mailles en régime sinusoïdal ?
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4. Document réponse.
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Voie 1 :
Voie 2 :
Base de
temps :
Calibres Mesures pour e(t)
Période :
T = _ _ _ _ _ _ _
Valeur max :
Ê = _ _ _ _ _ _ _
Valeur efficace :
E = _ _ _ _ _ _ _
Voie 1 :
Voie 2 :
Base de
temps :
Calibres Mesures pour uR(t)
Période :
T = _ _ _ _ _ _ _
Valeur max :
ÛR = _ _ _ _ _ _ _
Valeur efficace :
UR = _ _ _ _ _ _ _
Voie 1 :
Voie 2 :
Base de
temps :
Calibres Mesures pour uC(t)
Période :
T = _ _ _ _ _ _ _
Valeur max :
ÛC = _ _ _ _ _ _ _
Valeur efficace :
UC = _ _ _ _ _ _ _