Tracé d`une sinusoïde en EXAO

© PIERRON 2008 Tracé d’une sinusoïde en EXAO (page 1)
Document du professeur
1
/
9
Programme
Cette séance expérimentale illustre la partie de programme ci-dessous, parue dans l'annexe IV à l'arrêté du 6 avril 2007 publié
au BO hors série n° 6 du 19 avril 2007, afin de tenir compte du socle commun de connaissances et de compétences au collège
(B.O. n° 29 du 20 juillet 2006).
B - ÉNERGIE ÉLECTRIQUE ET CIRCUITS ÉLECTRIQUES EN « ALTERNATIF »
B.1 - De la centrale électrique à l’utilisateur
Connaissances Capacités Exemples d'activités
TENSION CONTINUE ET TENSION ALTERNATIVE PÉRIODIQUE
Qu'est-ce qui distingue la tension fournie par le «secteur» de celle fournie par une pile ?
Construire une représentation graphique de
l'évolution d'une tension alternative périodique ; en
décrire l’évolution.
Reconnaître une tension alternative périodique.
Déterminer graphiquement sa valeur maximale et sa
période.
Relever point par point les variations au cours du
temps d'une tension alternative périodique.
Construire à la main et/ou à l’aide d’un tableur-
grapheur la courbe représentant les variations
d’une tension alternative périodique en fonction du
temps.
[B2i]
[Technologie : Architecture et cadre de vie (domotique) ; Énergie et environnement]
[Mathématiques: ordre de grandeur, notation scientifique, représentation graphique]
Pré requis de l’élève :
o L’élève sait mesurer la tension aux bornes d’un générateur.
o L’élève sait tracer et analyser un graphique.
Mots-clé
o Tension
o Périodique
o Période
o Alternative
o Continue
o Voltmètre
Liste de matériel
Poste élève Références
o Générateur TBF 04730
o Interface Orphy USB 21525
ou Interface Orphy Portable Graphique 21390
o Fils de connexion noirs 60010
o Fils de connexion rouges 60011
o Capsule Voltmètre +/- 15 V 21702
Remarque : une mallette complète rassemblant tout le matériel de base dont vous avez besoin pour un
équipement partagé SVT/Physique Chimie est disponible sous la référence 22510 avec l’interface Orphy USB
ou sous la référence 22509 avec l’interface Orphy Portable Graphique.
Niveau 3
ème
Physique
–
Chimie
TRACE D’UNE SINUSOIDE EN EXAO

© PIERRON 2008 Tracé d’une sinusoïde en EXAO (page 2)
Document du professeur
2
/
9
Remarques et astuces :
• Explications concernant la fenêtre « paramètres de l’acquisition ».
Pour accéder à cette fenêtre, l’élève peut soit faire un clic droit sur l’écran une fois le
logiciel « Orphy » lancé et prêt à l’acquisition, puis un clic gauche sur paramètres (voir ci-
contre) ou cliquer sur l’icône dans la barre des tâches.
L’élève peut définir le temps de l’acquisition ainsi que le nombre de points et leurs
intervalles.
Dans le menu déroulé abscisse par défaut il y est indiqué le temps t(s)
Dans le menu déroulé Priorité vous trouverez deux possibilités :
- Echantillon fixe.
- Temps total fixe.
Choisissez Echantillon fixe.
Rentrer les informations suivantes :
• Durée totale de l’acquisition.
• Période d’échantillonnage.
• Nombre de points de mesure, cette information s’ajuste automatiquement « mais on ne peut pas dépasser 1024
points »
Il est conseillé de rentrer les valeurs dans l’ordre.
Explication :
La période d’échantillonnage.
C’est le délai entre chaque mesure : c’est au bout
de quelques essais que vous adapterez votre
échantillonnage afin d’obtenir la courbe la plus
lisse possible.
Durée totale de l’acquisition.
Celle-ci va dépendre de la fréquence du GTBF si
vous voulez une ou plusieurs périodes.
Vous serez peut être amené à faire des
rectifications en fonction des résultats obtenus.
Nombre de points de mesure.
Au maximum 1024 points sont enregistrés à
chaque acquisition.
• Effacer des données ou des courbes
Si l’acquisition ne vous satisfait pas il est possible d’effacer la courbe :
Clic droit au milieu du graphique, un menu s’affiche :
Clic gauche sur Effacer données et la courbe sera effacée et irrécupérable.
Si vous avez fait l’acquisition de plusieurs courbes, pour en effacer une seule, sélectionner la
poubelle (dans la barre d’outils en haut à gauche de l’écran) en effectuant un clic gauche sur
celle-ci, puis un clic gauche sur la courbe à effacer.
Pour arrêter l’utilisation de la gomme, clic droit.

© PIERRON 2008 Tracé d’une sinusoïde en EXAO (page 3)
Document du professeur
3
/
9
• Fin de l’acquisition.
Une fois l’acquisition terminée, si vous
souhaitez avoir la courbe dans son intégralité
cliquez sur graphique dans la barre des tâches en bas à gauche.
Si vous souhaitez avoir les données du tableau et les transférer dans un tableur, cliquez sur données.
Si vous souhaitez avoir simultanément le graphique et les données du tableau, cliquez sur ensemble.
• Fonctions accessibles depuis la barre des tâches de la fenêtre expérience.
Ajouter du texte
Tirer un trait
Ajouter un astérisque (numéro sur le graphe)
Ajouter un repère
Effacer
Loupe
Loupe automatique – échelle pleine
Augmenter la taille des valeurs du graphe
Sélectionner une partie des données pour les transférer
Transférer tout le graphe
• Obtenir plusieurs courbes
Il est possible de lancer plusieurs acquisitions successivement.
Après avoir obtenu une ou plusieurs acquisitions dans un même graphe il est possible de les
séparer, pour cela il faut avec le clic droit de la souris, cliquer en plein milieu du graphique
et un menu s’affiche :
Descendre le curseur de la souris jusqu'à l’endroit indiqué Séparer.
Vous obtiendrez des courbes bien distinctes.
Pour grouper les mesures vous faites la même opération mais au lieu de cliquer sur
«séparer » vous cliquez sur Grouper.
Prolongement technique : Enregistrement du graphe et des données
Pour Enregistrer le graphe, aller dans « Menu / Fichier / Enregistrer
sous ».
Une seconde fenêtre s’ouvre donner un nom à votre fichier et cliquer sur
OK.

© PIERRON 2008 Tracé d’une sinusoïde en EXAO (page 4)
Document du professeur
4
/
9
Il est fortement conseillé de créer un dossier Physique dans le C:\ ou si l’ordinateur est sur le réseau kwartz dans le
lecteur H:\ travail :
Compétences qu’il est possible d’évaluer
Expérimentales - Déterminer le « motif élémentaire » d’une tension
alternative sinusoïdale.
- Déterminer graphiquement la période et les valeurs
maximale et minimale d’une tension alternative
sinusoïdale.
Théoriques - Reconnaître une tension variable.
- Reconnaître une tension alternative périodique.

© PIERRON 2008 Tracé d’une sinusoïde en EXAO (page 5)
Document du professeur
5
/
9
Objectifs : - Tracer le graphe d’une tension alternative sinusoïdale en utilisant une interface d’acquisition.
- Déterminer le « motif élémentaire » d’une tension alternative sinusoïdale.
- Déterminer graphiquement la période et les valeurs maximale et minimale d’une tension alternative
sinusoïdale.
Activité 1 : Mettre en évidence une tension alternative
1. Expérience avec les DEL
1.1 Réaliser le montage représenté ci-dessous
1.2 Allumer votre console graphique portable.
1.3 Ouvrir le logiciel Visuel Orphy.
Nom :
Prénom :
Classe :
Date :
Physique
–
Chimie
TRACE D’UNE SINUSOIDE EN EXAO