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T.P. Mesures de valeurs maximales, moyennes et efficaces.
Comment rédiger un compte rendu de travaux pratiques ? ...Explication par l'exemple :
I. Grandeur sinusoïdale
1) Grandeur sinusoïdale alternative.
Afin d'obtenir en sortie du G.B.F. une tension sinusoïdale alternative de fréquence environ 1 kHz je règle le curseur de réglage des fréquences (présent sur le générateur) sur "1.0" et j'enfonce le calibre 1k.
Je contrôle que le bouton "offset" est bien enfoncé pour ne pas introduire de composante continue puisque nous souhaitons observer une tension alternative.
Voici le signal que j'obtiens sur l'écran de l'oscilloscope :
a Mesures de la période et des valeurs maximales.
La période du signal occupe 5,7 carreaux de l'écran de l'oscilloscope réglé sur le calibre 0,2 ms/div.
Ainsi : T = 5,7 x 0,2 x 1O3 T = 1,14 ms.
La tension maximale est à 3,3 carreaux de l'origine pour un calibre de 2V/div.
Û = UMAX = 3,3 x 2 = 6,6 V De même : UMIN = 6,6 V b Fréquence et valeur efficace du signal
La fréquence du signal peut se déduire de sa période car f =
1
T soit f =
1
1,14 .10
ˉ3 =877
Hz On remarque que l'on ne trouve pas la fréquence de 1 kHz réglée sur le G.B.F. : C'est normal car le bouton de réglage des fréquences sur le générateur est très peu précis. Pour régler une fréquence précisément, il faut observer la période correspondant à la fréquence souhaitée sur l'écran de l'oscilloscope.Pour un signal sinusoïdal alternatif (et uniquement dans ce cas !), la valeur efficace peut se déduire de la valeur maximale par la relation : U= Û
2 soit U= 6,6
2 =4,7
V
La valeur moyenne d'une grandeur alternative est nulle par définition, mais si nous devions la déduire du signal observé sur l'écran de l'oscilloscope il suffirait de faire :
〈U〉 = UMAXUMIN
2
=6,6
−6,6
2
=O Vc Mesures des valeurs moyenne et efficace de cette tension avec un multimètre numérique.
Je branche la borne "V" du multimètre sur la borne positive du générateur et la borne "COM" sur la borne négative du G.B.F.
En position "DC" je peux mesurer la valeur moyenne de la tension. Je mesure <U> = 12 mV, ce qui est cohérent avec la valeur attendue de 0 V puisque 12 mV = 0,012 V est une valeur très petite, négligeable.
En position "AC" je mesure la valeur efficace : U = 4,57 V = 4,6 V . Cette mesure correspond bien à celle effectuée à partir de l'oscillogramme observé.
La tension étudiée a pour expression : u(t) = 6,6 sin(ωt) avec ω = 2 x π x f = 5 500 rad.s1 Calibres :
Voie 1 : 2 V / div Voie 2 : inutilisée
Temps : 0,2 ms / div
