Mesure de la valeur maximale et de la période d’une tension sinusoïdale avec un oscilloscope

Mesure de la valeur maximale et de la période d’une tension sinusoïdale avec un oscilloscope

Je me souviens

En classe de troisième, on a appris que:

 une tension sinusoïdale varie entre une valeur maximale (notée Umax) et une valeur minimale (notée Umin),

 la période (notée T) est la durée correspondant au motif élémentaire qui se répète.

Je découvre

Un oscilloscope est un voltmètre. Il permet de visualiser sur un écran les variations d’une tension en fonction du temps. La courbe obtenue sur l’écran s’appelle oscillogramme.

Pour mesurer la valeur maximale et la période, il faut utiliser certains boutons présents sur la face avant de l’oscilloscope (voir photo ci-dessus).

Écran

Bouton de sensibilité verticale

Bouton de balayage

U_MIN

T

1. Le bouton de sensibilité verticale indique la valeur de la tension correspondant à une division verticale (un carreau vertical)

Exemple : lorsque l’index du bouton est sur 0.5 V / div cela signifie qu'une division verticale correspond à 0,5 V. On dit que la sensibilité verticale est de 0,5 V / div.

2. Le bouton de balayage indique la valeur du temps correspondant à une division horizontale (un carreau horizontal).

Exemple : lorsque l’index du bouton est sur 2 dans le secteur ms, cela signifie qu'une division horizontale correspond à 2 ms. On dit que le balayage est 2 ms / div.

Je réponds aux questions

La photo A représente l'oscillogramme visualisant une tension alternative sinusoïdale. Les réglages de l'oscilloscope sont donnés par les photos B et C.

2 ms/DIV

Photo B Photo C

Photo A

0,5 V / DIV

Exercice 1 : détermination de la valeur de la tension maximale Umax

1. a. D’après la photo B, quelle est la sensibilité verticale ? Ne pas oublier l'unité!

b. Qu’est-ce que cela signifie ?

2. D'après la photo A, quel est le nombre de carreaux correspondant à la valeur maximale Umax de la tension ?

3. En utilisant les réponses des questions 1 et 2, calculer la valeur maximale de la tension visualisée sur l'oscillogramme en volt. Préciser le raisonnement.

Exercice 2 : détermination de la valeur de la période T

1. a. D’après la photo C, quelle est la valeur du balayage ? Ne pas oublier l'unité!

b. Qu’est-ce que cela signifie ?

2. D'après la photo A, quel est le nombre de carreaux correspondant à la période T ?

3. En utilisant les réponses des questions précédentes, calcule la valeur de la période en ms.

Préciser le raisonnement.

Je vérifie

Exercice 1 : détermination de Umax

1. a. La sensibilité verticale indiquée par le bouton est : 2 V/DIV b. Cela signifie que 1 division (carreau) verticale correspond à 2 V

2. Sur l’écran, la valeur maximale correspond a 3 divisions.

3. Si 1 division correspond à 2 V, alors 3 divisions correspondent à 3×2 = 6 V La valeur maximale est de 6 V

Exercice 2 : détermination de T

1. a. Le balayage indiqué par le bouton est : 5 ms/DIV

b. Cela signifie que 1 division (carreau) horizontale correspond à 5 ms.

2. Sur l’écran, la période correspond a 4 divisions.

3. Si 1 division correspond à 5 ms, alors 4 divisions correspondent à 4×5 = 20 ms.

La période est de 20 ms

Je retiens

Cette partie est à recopier / imprimer sur le cahier / classeur

 Pour déterminer la valeur maximale Umax, il faut multiplier le nombre de divisions verticales (entre l’axe du temps et le point le plus haut de la courbe) par la sensibilité verticale.

 Pour déterminer la période T, il faut multiplier le nombre de divisions horizontales (entre le début et la fin du motif) par la sensibilité horizontale.

Remarque : Attention de ne pas oublier les unités de Umax et de T . 2 V

3 divisions

5 ms

4 divisions

Je m’entraîne

Déterminer la valeur maximale Umax et la période T de la tension sinusoïdale visualisée par l'oscillogramme ci-contre.

Les boutons de sensibilité verticale et de balayage sont les suivants :

Réponses : 0.25 V ; 0,6 ms