Tony Leparoux, professeur de physique-chimie
TP : La tension alternative
Objectif : Etudier une tension alternative
délivrée par un Générateur Très Basse Fréquence (GTBF).
N.B :
Montage sur bureau professeur pour raison matérielle.Résultats : (F) / 1
Temps (s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Tension (V) Diode allumée
Temps (s) 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190
Tension (V) Diode allumée
Exploitation : (F) / 3
1/ Tracer AU CRAYON DE PAPIER, la courbe représentant l’évolution de la tension en fonction du temps.
2/ a) Indique (sur le schéma en haut à droite) par des flèches rouges le sens du courant dans le circuit lorsque Dr s’allume.
b) Déduis et indique alors en rouge (sur le schéma en haut à droite) les bornes + et - du générateur.
c) Surligne en rouge (sur le graphique tracé) LES parties de courbe pour lesquelles la diode Dr est allumée.
d) En déduire de quel signe est la tension lorsque Dr est allumée : ………
(R) / 2
3/ a) Indique (sur le schéma en haut à droite) par des flèches vertes le sens du courant dans le circuit lorsque Dv s’allume.
b) Déduis et indique alors en vert(sur le schéma en haut à droite) les bornes + et - du générateur.
c) Surligne en vert LES parties de courbe pour lesquelles la diode Dv est allumée.
d) Déduis de quel signe est la tension lorsque Dv est allumée : ………
(R) / 2
4/ Explique alors pourquoi parle-t-on ici de tension « ALTERNATIVE ». (I) / 1
………
Schéma du montage :
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Tony Leparoux, professeur de physique-chimie
5/ Dessine l’allure du plus petit motif** (portion) qui se répète sur cette courbe. (R) / 1**Ce motif est appelé « motif élémentaire »
6/ Mesure la durée, notée « T » et appelée « période », de ce motif : (R) / 1 T= ………
7/ On dit que, par exemple, que l’alternance jour/nuit ou les saisons sont des phénomènes PERIODIQUES car ils se répètent de manière identique à intervalles de temps réguliers.
Explique alors pourquoi on parle ici de tension alternative « PERIODIQUE » . (R) / 1
……….
……….
8/ La fréquence, notée «
f
» et exprimée enHertz (Hz)
, est le nombre de fois que se répète le phénomène périodique (le motif) en 1 seconde. On la calcule avec la formule suivante :avec f : Hertz (Hz) ; T: seconde (s)
a/ Calcule, à l’aide de cette formule, la fréquence « f » de la tension alternative périodique. (R) / 1
……….
b/ Exprime T en fonction de f (pas de calcul attendu, juste l’expression avec les lettres T et f). (R) / 1
……….
c/ Calcule la période T s’écoulant entre 2 images successives d’une TV 200 Hz. (A) / 1
……….
9/ La forme de la tension peut-être sinusoïdale. Dessine la forme pour les autres. (A) / 1
Sinusoïdale (C’est notre exemple) Triangulaire Carrée
10/ La valeur maximale notée
U
max est la valeur maximale que peut prendre une tension sur un motif.Que vaut Umax de la tension alternative périodique sinusoïdale étudiée ici ? (I) / 1
……….
11/ La valeur minimale notée
U
min est la valeur minimale que peut prendre une tension sur un motif.Que vaut Umin de la tension alternative périodique sinusoïdale étudiée ici ? (I) / 1
……….
12/ La valeur efficace
U
eff pour UNE TENSION ALTERNATIVE SINUSOIDALE, est la valeur mesurée par un voltmètre en mode alternatif.De plus, on a :
U
max= 2 x U
eff 1,41 x U
effa/ Exprimer Ueff en fonction de Umax. (R) / 1
……….
……….
b/ Calculer Ueff de la tension alternative périodique sinusoïdale étudiée ici ? (R) / 1
………
………
