Je dois savoir

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LA TENSION ALTERNATIVE
Je dois savoir …
 Ce qu'est un oscillogramme
 Reconnaître l’oscillogramme d’une tension
 Valeur maximale, période, fréquence, tension
efficace d’une tension alternative
 Effets d’une tension alternative
 Mesurer période et tension maximale à l’oscillo
I. Généralités :
1. Oscillogrammes :
Un oscillogramme est l’image visible sur l’écran de l’oscilloscope pour une tension donnée.
Oscillogramme d'une tension
continue
Oscillogramme d'une tension
variable
Oscillogramme d'une tension
variable alternative : elle prend
des valeurs positives puis
négatives
Oscillogramme d'une tension
alternative sinusoïdale.
Oscillogramme d'une tension
alternative triangulaire
Oscillogramme d'une tension
alternative créneaux
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2. Effets d’une tension alternative
On réalise le montage suivant :
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V
+
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V
-
R
-
R
+
La DEL rouge est allumée
La DEL verte est allumée
On observe que :
 Quand la tension est positive, la DEL rouge est allumée
 Quand la tension est négative, la DEL verte est allumée.
Comme la tension est alternativement positive puis négative, le courant lui change de sens.
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Remarque : Un moteur à courant continu alimenté avec une tension alternative émet un bruit anormal. Il ne
fonctionne pas normalement.
3. Tracé d’une tension alternative :
On mesure la valeur de la tension tous les 10 s et on trace U = f(I).
f = 0,004 Hz – T = 250 s
t
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
U
On remarque que la valeur maximum et la valeur minimum sont égales au signe près.
II. Caractéristiques d’une tension alternative :
1. Tension maximale :
La tension maximale Umax est la valeur maximale de la tension au cours du temps.
Ex : graphiquement on trouve Umax = …
2. Période :
La période (T) est le plus petit intervalle entre deux points identiques de l’oscillogramme.
Ex : graphiquement on trouve T = …
Exercice : Complétez les périodes comme sur l’exemple ci-dessous :
270
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3. Fréquence :
La fréquence (f) correspond au nombre de périodes en 1 seconde. L’unité de fréquence est le
Hertz (Hz). On a : f = 1 / T (avec T en secondes).
Ex : la fréquence de notre tension est : f = …
a. Multiples :
1 kilohertz = 1 000 Hz = 103 Hz
1 mégahertz = 1 MHz = 1 000 000 Hz = 106 Hz
MHz
KHz
Hz
Ex :
1,01 kHz = ................................... Hz
105 MHz = ................................... Hz
b. Tableau de conversion des unités de temps :
s
ms
12 ms = ................................... s
25,1 ms = ................................ s
148 µs = ................................... s
µs
865,1 µs = ................................. s
c. Exemples de calculs :
 Calcul de f : calculez la fréquence d’une tension qui a une période T = 12 ms
1. Période en secondes : T = 0,012 s
2. Calcul de f = 1 / T = 1 / 0,012 = 83 Hz
 Calcul de T à partir de f : calculer la période d’une tension de fréquence 250 kHz
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1. Fréquence en Hertz : f = 250 000 Hz
2. On a f = 1 / T donc T = 1 / f
3. T = 1 / 250 000 = 4 %10-6 s
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4. Tension efficace :
La tension efficace d’une tension alternative est la valeur mesurée par un voltmètre. On a la
relation : Ueff = Umax / √2
Ex : la tension efficace vaut Ueff = …
Remarque : on a donc Umax = Ueff %√2
Sur les appareils (radiateurs, frigos …) la tension indiquée est la tension efficace.
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III. Expérience : mesures à l’oscilloscope
Voir fiche TP
N° 10 – 11 – 19 p 136