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C15 LA TENSION ALTERNATIVE
Je dois savoir
Ce qu'est un oscillogramme
Reconnaître l’oscillogramme d’une tension
Effets d’une tension alternative
Valeur maximale, période, fréquence, tension
efficace d’une tension alternative
Mesurer période et tension maximale à l’oscillo
I. Généralis :
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
N° 3 – 15 p 135
2. Effets d’une tension alternative
On réalise le montage suivant :
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V
+
-
R
V
+
-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.
N° 6 p 126
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
t0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270
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 :
Lariode (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 :
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N° 5 – 8 p 126 n° 8 p 136
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 µs
12 ms = ................................... s 25,1 ms = ................................ s 148 µs = ................................... s 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
N° 7 – 9 p 126
4. Tension efficace :
La tension efficace d’une tension alternative est la valeur mesue 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
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