Troisième 2015-2016
Kartable
Troisième 2015-2016

L'oscilloscope, mesures de tension et de durée

I

La visualisation d'une tension alternative

A

L'oscilloscope

Oscilloscope

L'oscilloscope est un appareil électrique permettant de visualiser et de mesurer les grandeurs d'une tension au cours du temps.

Oscillogramme

Un oscillogramme est la représentation graphique de la tension donnée par l'oscilloscope.

B

Réglage de l'oscilloscope

1

Réglage de la sensibilité verticale

Sensibilité verticale

La sensibilité verticale correspond à l'échelle verticale de l'oscillogramme. Cette sensibilité verticale est exprimée en Volt/divisions.
Il faut régler la sensibilité verticale de telle sorte que la courbe occupe tout l'écran.

Si l'on choisit une sensibilité verticale de 2V/div, alors une division (un carreau) verticale représente 2V.

-
2

Réglage de la durée de balayage

Durée de balayage

La durée de balayage correspond à l'échelle horizontale de l'oscillogramme. Elle s'exprime en s/div.
Il faut régler le balayage de façon à obtenir un ou deux motifs élémentaires sur l'écran.

Si l'on choisit une durée de balayage de 5 ms/div alors une division correspond à 5 ms.

-
II

Exploitation de l'oscillogramme

A

Détermination de la valeur maximale Umax

Sur l'axe des ordonnées (vertical), il faut compter le nombre de divisions en partant de l'axe horizontal au point le plus haut de la courbe. Il faut ensuite relever la sensibilité verticale sur l'oscilloscope.

Umax=Nombre de divisions×Sensibilité

-

Sur cet oscillogramme le nombre de divisions jusqu'au point le plus haut est de 3 et la sensibilité est de 2 V/div.

Umax=3×2=6 V

B

Détermination de la période T

Sur l'axe des abscisses (horizontal), il faut compter le nombre de divisions correspondant à un motif élémentaire.
Il faut ensuite regarder la durée de balayage sur l'oscilloscope.

T=Nombre de divisions×Balayage

-

Sur cet oscillogramme le nombre de divisions d'un motif élémentaire est de 4 divisions. Le balayage est de 5 ms/div.

T=4×5=20 ms.

C

Calcul de la fréquence F

Fréquence

La fréquence est le nombre de motifs élémentaires en une seconde. L'unité de la fréquence est le hertz, de symbole Hz. La fréquence est l'inverse de la période exprimée en seconde :

f=1T

-

Sur cet oscillogramme la période est de 20 ms, soit 0,02 s.
La fréquence est alors :

f=1T=10,02=50 Hz

La tension du secteur en France est alternative sinusoïdale de fréquence 50 Hz.

III

Valeur maximale et valeur efficace

A

Valeur efficace

Valeur efficace

La valeur efficace Ueff d'une tension alternative périodique est la valeur affichée par un voltmètre utilisé en mode alternatif. Son unité est le Volt (V).

-
B

Calcul de la valeur efficace

La valeur maximale (Umax) d'une tension alternative périodique est proportionnelle à la valeur efficace (Ueff).

Pour une tension sinusoïdale :

Ueff=Umax2

Les valeurs de tension indiquées sur les appareils électriques sont des valeurs efficaces.

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