08/01/2014 SA11_Signaux_periodiques.doc 1/1
2nde Thème : Santé TP n°14
Physique Les signaux périodiques Chap.11
But du TP : Etudier les caractéristiques de deux signaux périodiques.
I. La physique et la santé
Afin d’étudier le rythme cardiaque, on utilise l’électrocardiographie. Il s’agit de mesurer les signaux électriques produits par le cœur d’un patient, puis de les analyser.
Déterminons si l’ECG (électrocardiogramme) représenté ci-dessous est celui d’un patient en bonne santé…
Questions
1) Rechercher la fréquence cardiaque normale suivant l’âge.
2) Rechercher les deux troubles cardiaques principaux et leurs effets.
3) Pourquoi peut-on dire que ce rythme cardiaque est un phénomène quasi-périodique ? 4) Déterminer (le plus précisément possible) la période T du signal électrique.
5) Calculer sa fréquence f en Hz, puis en battements par minute. Conclure.
6) Déterminer, par une méthode de votre choix, le nombre de pulsations de votre cœur.
II. Utilisation d’un oscilloscope 1. Présentation
L’oscilloscope est un appareil électrique qui permet de visualiser et d’analyser un signal électrique périodique.
Mettre l’oscilloscope sous tension et suivre les étapes de la notice.
Régler l'oscilloscope pour obtenir un déplacement du spot lumineux le plus lent possible au centre de l’écran.
1.1. Chronométrer la durée que met le spot pour parcourir dix carreaux de l’écran. En déduire la durée pour parcourir un carreau.
1.2. Comparer cette valeur à celle donnée par la sensibilité horizontale (à rechercher sur l’écran).
2. Exploitation d’un oscillogramme
Brancher un générateur de tension basse fréquence (GBF) sur la voie 1 de l’oscilloscope.
Régler l’oscilloscope de façon à visualiser convenablement plusieurs motifs élémentaires sur l’écran.
Régler ensuite les sensibilités verticale et horizontale de telle sorte qu’un motif élémentaire occupe le plus d’espace possible sur l’écran.
2.1. Indiquer les valeurs des sensibilités horizontale et verticale.
2.2. En utilisant les curseurs verticaux de l’oscilloscope (voir la notice), déterminer la période T du signal étudié.
2.3. En déduire la fréquence f de ce signal électrique. La comparer à celle donnée par le GBF.
2.4. En utilisant les curseurs horizontaux (voir la notice), déterminer les tensions maximale Umax et minimale Umin du signal étudié.
3. Prolongement
3.1. Un des deux élèves règle le GBF sur une autre fréquence avec une autre amplitude. L’autre élève tente de déterminer la fréquence inconnue et l’amplitude Umax.
3.2. Inverser les rôles.
Electrocardiogramme d’un patient de 26 ans.
2 secondes
