H4 : comment sont alimentés nos appareils électriques ? 1
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H4 -­‐ HABITAT – 1STI2D 2012/2013 H4 : comment sont alimentés nos appareils électriques ? Objectifs : - Distinguer une tension continue et une tension alternative - Reconnaitre une tension alternative périodique - déterminer graphiquement la période et l’amplitude d’une tension sinusoïdale - calculer une tension efficace et une fréquence Situation : Les piles, accumulateurs, batteries sont des générateurs de tension continue. Symbole : ………… Par contre EDF distribue aux particuliers une tension alternative sinusoïdale de tension efficace …….. et de fréquence 50 Hz. Symbole : …………… 1. Caractéristique d’une tension alternative périodique Il existe deux types de tension : tension ……………. et tension ……………….. Une tension continue est …………………… au cours du temps tandis qu’une tension variable : - varie avec le temps (tension ………………..), - prend des valeurs tantôt positives tantôt négatives (tension …………………..), - reprend les mêmes valeurs au bout d’intervalles de temps réguliers (tension ……………….). On visualise une tension variable à l’aide d’un ……………… . Lorsque la courbe observée est une sinusoïde, le courant est ……………………………. Remarque : Il existe aussi des tensions alternatives triangulaires, en créneaux…. Pour chaque oscillogramme choisir le l’adjectif qui convient : triangulaire – sinusoïdal – créneau – continu 2. Etude d’une tension alternative 1. l’oscilloscope Symbole : YA M L’oscilloscope permet de visualiser sur un écran la courbe représentant ………………………………………………au cours du temps. C’est un voltmètre perfectionné, il mesure une tension entre deux points d’un circuit. Par conséquent, il se place en ……………………………………. H4 -­‐ HABITAT – 1STI2D 2012/2013 La plupart des oscilloscopes sont dits bicourbes ou à double voies. Ils permettent d’étudier simultanément deux tensions. La première tension est appliquée entre l’entrée A et la « masse » (borne noire de l’oscilloscope). La deuxième est appliquée entre l’entrée B et la « masse ». Ces deux voies sont désignées par YA et YB. Il est possible de visualiser simultanément les deux tensions en appuyant sur le plot DUAL. Un écran d’oscilloscope comporte : • ........... divisions verticales de 1 cm • ........... divisions horizontales de 1 cm. Sur l’axe horizontal, on mesure des ................................ . Sur l’axe vertical, on mesure des ..................................... . Pour effectuer une mesure il faut fixer : • La ......................................... horizontale : c’est le nombre de secondes représentées par une ............................. de 1 cm (en s / div). • La sensibilité verticale : c’est le nombre de ....................... représentés par une division de 1 cm. (en V / div). 2. Caractéristiques d’une tension alternative déterminée grâce à l’oscilloscope Une tension alternative est dite …………………….. Elle est constituée d’un ………………………. qui se répète régulièrement au cours du temps. La durée du motif élémentaire s’appelle la ……………... Elle est notée T et s’exprime en secondes. (C’est la valeur qui s’écoule jusqu’à ce que la tension reprenne la même valeur.) On appelle …………………. d’une tension alternative le nombre de périodes par seconde. Elle correspond donc aux nombres de motifs par seconde. On la note f et elle s’exprime en hertz (Hz) ……….. ou ………. avec f en hertz (Hz) et T en secondes La ………….............. Umax de la tension est la valeur de la tension aux sommets de la courbe. Elle s’exprime en volts. A l’aide d’un voltmètre, on mesure la ……………………….. Ueff exprimée en volts (V). La valeur maximale et la valeur efficace d’une tension alternative sont liées : Umax = U= Puissance en courant alternatif sinusoîdal : La présence d’une bobine ou d’un condensateur dans un circuit produit un décalage temporel entre la tension et l’intensité du courant. On dit qu’il existe un déphasage ρ. La puissance moyenne s’exprime alors P = U.I.cosρ. H4 -­‐ HABITAT – 1STI2D 2012/2013 Le rendement du recepteur est alors η = Putilisable/ (U.I.cosρ) Ex 5 et 6 page 114 et fiche lecture oscillogramme.
