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Electricité - Chapitre 4 : Mesures des tensions alternatives

 

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 I°) Présentation de l'oscilloscope :


 

Etymologie

L'oscilloscope est un appareil de mesure, qui permet d'observer des tensions périodiques.

 

Utilité

Jusqu'à présent pour mesurer la période, la fréquence et la valeur maximum d'une tension on devait :

      • Mesurer U en fonction du temps
      • Tracer la courbe U = f(t)
      • Mesurer Umax et T et en déduire f

Problème : Il étati également difficile de tracer des graphiques de tension ayant une grande fréquence.

Un oscilloscope affiche la courbe U =f(t). Cette courbe est appelé OSCILLOGRAMME.

 

Application dans la vie courante

    • Electrocardiogramme
    • Electroencéphalogramme

 


II°) Utilisation de l'oscilloscope :

a) Généralité :

 


a-différents réglages
:

3_chap4_1.jpg

 

C'est quoi tous ces boutons ?

 

 


Nom

A quoi ça sert ?

1

Interrupteur on/off

Mettre sous tension l'oscilloscope.

2

Intensité

Régler la luminosité de l'oscillogramme.

3

Focalisation

Régler la netteté de l'oscillogramme.

4

Position

Réglage du zéro pour la position verticale.

5

Position

Réglage du zéro pour la position horizontale.

6

Sélecteur

 

Choix entre tension alternative, tension continue, ou aucune tension (neutre).

7

Sensibilité verticale

( V/div)

 

L'échelle verticale.

8

Balayage(s/div)

L'échelle horizontale.

 


Réglage de l'oscilloscope
:

Débrancher le GBF, puis effectuer les manipulation suivantes :

  • Mettre sous tension. ( bouton 1).
  • Régler le balayage ( bouton 8) afin d’observer un trait horizontal.
  • Régler la luminosité et la netteté. ( boutons 2 et 3).
  • Réglage du zéro : Basculer le sélecteur ( bouton 6) sur la position 0, puis placer le trait vert au milieu de l'écran à l’aide du bouton de position vertical ( bouton 5).
  • Replacer l'interrupteur 1 sur la position ~.

 


b-définitions
:


Sensibilité verticale (Y) :
C'est l'échelle verticale de l'oscillogramme. Elle est notée S.
Elle s'exprime en V/DIV
Déviation verticale (Y) : C'est le décalage vertical de la ligne par rapport au 0 choisi. Elle est notée Y. Elle s'exprime en DIV
Balayage horizontal (X) : C'est l'échelle horizontale de l'oscillogramme. Il est noté B.
Il s'exprime en s/DIV
Déviation horizontal (X) : C'est le nombre de division correspondant à une période. Elle est notée X. Elle s'exprime en DIV

 


c-Mesures
:


Mesure d'une tension : U = Y . S

Mesure d'une période : T= X . B


b) Visualisation d'une tension continue :

 


observations
:

Relier le + de la pile à la borne Y de l'oscilloscope et la borne - à la borne COM.
Régler la sensibilité verticale par carreau à 2V /div.

 

 

Oscillogramme obtenu :

 

Mesure de la valeur de la tension :

On a alors le tableau ci-dessous :

Mesures
Sensibilité S (V/div)
Déviation Y (div)
Tension U (V)
1
2
2.25
4,5
2
5
9
4,5
3*
2
-2.25
-4,5

* Inverser les bornes de la pile.


c) Visualisation d'une tension alternative :

 


observations
:

Relier les bornes de l'oscilloscope aux bornes alternatives du générateur.
Régler la sensibilité verticale pour que la courbe ne dépasse pas du cadre. S = 1 V/div
Régler le balayage de manière à observer au moins deux périodes de la tension. B = 50 ms/div

 

 

Oscillogramme obtenu :

 

Mesure de la valeur de la tension :

 


U = 2,8 V

 


Conclusion
:


Combien de divisions horizontales y a-t-il pour une période ? X = 5 div
En déduire la période de la courbe en ms puis en seconde : T = 250 ms = 0,250 s
Calculer la fréquence de la tension observée : f = 4 Hz

 

III°) Valeur efficace :

 


A quoi ça sert ?

La valeur efficace donne l'équivalence en tension continue d'une tension alternative.

 


Notation et unité

On la note Ueff et elle s'exprime en volt.

 


Mesure

On la mesure avec un voltmètre en position alternatif.


Remarque
: On remarque que la valeur efficace est inférieure à la valeur maximale.

 


Relation entre valeur efficace et valeur maximale

Pour une tension sinusoïdale on a toujours :

 

Umax = 1,4 . Ueff


Date de création : 08/08/2009 @ 14:20
Dernière modification : 14/08/2009 @ 18:39
Catégorie : Electricité
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