Puissances électriques 1. Objectif du TP

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Classe de première STI2D
Puissances électriques
1. Objectif du TP
Déterminer une puissance électrique.
Introduction aux notions de facteur de puissance et de valeurs efficaces.
2. Matériel & instruments de mesure


Résistance 100 Ω (resistor)
Inductance 10 mH (realind)


un ampèremètre
un voltmètre

un générateur basses fréquences

un oscilloscope
3. Protocole
Manipulation :



Réaliser le montage électrique sous ISIS Proteus à partir du schéma ci-dessous.
NB : ne pas oublier d'insérer une masse (ground).
Régler le GBF à une fréquence f = 1kHz et sur une amplitude de 6V.
Lancer la simulation.
Schéma de montage :
4. Exploitation
L'inductance (bobine) L en série avec la résistance R simule l'enroulement d'un moteur
alternatif monophasé.
4.1. Mesurer l'intensité I qui circuit dans le circuit : I = …......... mA
4.2. Mesurer la tension U aux bornes du GBF : U = …......... V
4.3. Relever la tension de crête Umax1 aux bornes du GBF : Umax = …......... V
4.4. Conclure : ….......................................................................................................................
4.5. Relever le décalage temporel τ entre la tension U et le courant I2 : τ = …............ ms
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2
Lue sur la voie A de l'oscilloscope
« l'image » du courant est donnée par la courbe de la voie B
1-TP_puissance.odt
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Classe de première STI2D
La période T, représente le temps pour effectuer
1 cycle.
Une période correspond donc à 2π rad ou 360°
(un tour complet de cercle représenté par la
sinusoïde).
Le décalage temporel τ représente le retard entre
les deux signaux (tension et courant).
On peut donc associer un déphasage d'angle φ à
un décalage temporel τ :
Temps (s)
Angle (rad)
T
τ
2π
φ
4.6. Exprimer le déphasage φ en fonction de T, τ et 2π à l'aide d'un produit en croix :
φ = ….....................................................
4.7. Calculer le déphasage φ entre tension et courant : φ = …................ rad = ….................... °
4.8. Enlever l'inductance du montage, relancer la simulation, visualiser l'oscillogramme et
conclure.
…...............................................................................................................................................
La puissance électrique s'exprime, selon les cas, par les relations suivantes :
•
En courant continu : P = U.I
•
En courant alternatif : P = U.I.cos φ
En pratique, elle se mesure en Watts (W) à l'aide d'un wattmètre.
4.9. Calculer les puissances électriques :
•
Avec l'inductance : P = …...............................................
•
Sans l'inductance : P = …...............................................
Sur le 1er schéma, remplacer le GBF par une source de tension continue (vsource).
4.10. Calculer la puissance électrique du montage :
P = …............................................
4.11. Conclure :
•
Pour l'inductance : …....................................................................................................
•
Pour les valeurs d'une tension continue et alternative : …...........................................
…...................................................................................................................................
1-TP_puissance.odt
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