Tensions variables.        

T.P    Cours   

Fonctions du balayage | Tensions Variables | Tensions alternatives | Fréquence de la tension secteur

1. FONCTION DU BALAYAGE.

On agit sur le bouton rouge en le tournant cran après cran 

 

A  0,5 s/div.  le spot se déplace lentement de gauche à droite de l'écran qu'il traverse en 5 s environ

 

A  0,2 s/div.  le spot se déplace toujours de gauche à droite mais traverse l'écran en 2 s

 

A  0,1 s/div.  1 s suffit ... etc.

Le bouton rouge permet de régler le temps que met le spot pour décrire horizontalement  une division.

Exprimé en ms/div. ou µs/div. il est appelé vitesse de balayage car il détermine le temps que met le spot pour traverser l'écran.

Le calibre ainsi affiché étalonne l'axe horizontal en fonction du temps

L'oscilloscope est un voltmètre qui permet de voir que la tension garde la même valeur au cours du temps.

Remarque

La figure observée justifie la notation adoptée pour les grandeurs continues : VDC est représenté par , et ADC par 

2. TENSIONS VARIABLES.

 

Le balayage de l'oscilloscope est réglé en XY, tandis que le voltmètre est réglé sur 5 V/div.

 

On remplace la pile par le générateur  utilisé en alternatif : le spot devient une barre centrée sur l'axe horizontal

 

On augmente la vitesse de balayage, la barre se déplace lentement de gauche à droite

 

Pour une valeur suffisante du balayage on peut observer les variations de la tension en fonction du temps

Les réglages de position horizontale et de niveau de déclenchement permettent de faire en sorte que la courbe débute au niveau O V, à gauche du réticule

On constate alors que la tension est successivement positive puis négative, qu'une partie positive est suivie d'une partie négative et inversement

Cette tension variable est une tension alternative car elle est altervativement positive puis négative.

3. TENSIONS ALTERNATIVES.

3.1 Tensions Périodiques

Le motif rouge, le motif vert, se superposent exactement sur le suivant

Le signal est périodique car il se répète identique à lui même au cours du temps.

On peut choisir deux grandeurs particulières pour caractériser le signal : sa durée dans le temps, et la hauteur de l'excursion verticale en tension 

3.2. Période.

On appellera  période du signal : l'intervalle de temps que dure un des motifs du signal.

La période, notée T, s'exprime en secondes

Comme le calibre de balayage Ct = 2 µs/div. est affiché pour une division, une simple multiplication suffit au calcul :

Pour une valeur suffisante du balayage on peut observer les variations de la tension en fonction du temps

Calcul de la période.

T = Ct × nt =  7 × 2.10-6 

T = 14×10-6 s


3.3. Fréquence.

En électronique on préfére utiliser la fréquence, notée f,  qui est l'inverse de la période, et qui se mesure en Hertz :

 
Calcul de la fréquence.

1
1
f
=
=
=
17,4×10-3
T
14.10-6

F = T-1 = 17,4 kHz


Remarque

La fréquence exprime aussi le nombre de périodes par seconde

3.3. Tension de crête.

On appellera tension de crête l'excursion en tension dans le sens positif ou négatif.

L'amplitude de cette tension , notée Um  est toujours positive, mesurée en volts

Le calibre de la déviation verticale  est CU = 0,5 V/div. la tension de crête vaut 

Calcul de la tension de crête.

Um = Cy × ny =  0,5 × 2,4

Um = 1,7 V


3.4. Tension efficace.

Le protocole de mesure est analogue à celui établi pour la tension continue, à la position du rotacteur près qui doit être placé sur

Cependant la nette différence constatée entre la tension de crête et la tension lue sur le voltmètre, montre que les deux appareils ne mesurent pas la même chose

L'oscilloscope permet de mesurer la tension de crête

Um = Cy × ny = 2 × 2,8 = 5,6 V.

Sur la durée de l'alternance positive, la tension est tantôt inférieure , tantôt supérieure à la valeur indiquée par le voltmètre. Les effets de la tensions varient sur cette alternance et le voltmètre indique une moyenne, une sorte de tension continue qui aurait les mêmes effets et que l'on appelera pour cela tension efficace.

Pour une tension alternative les effets sont liés aux variations d'amplitude, pas au signe, plus tard nous démontrerons que la tension efficace est comme la tension de crête toujours positive.

La tension efficace et la tension de crête sont alors liées par la relation :

Um
5,4
= =
Ueff
3,5
A retenir.

Um

=
Ueff

4. FREQUENCE DE LA TENSION DELIVREE PAR LE SECTEUR.

L'oscillogramme précédent est obtenu en alimentant le circuit par un transformateur dont la fonction est d'abaisser la tension appliquée

 

La période de cette tension est donc

Ce qui correspond à une fréquence

T = Ct × nt =  10× 2.10-3 = 20 ms  

soit en u.s.i. : T = 0,02 s 

A retenir.

F
1
1
50 Hz
=
=
=
T
0,02

© Villafruela Daniel
mise à jour le 20/12/02