1. Utilisation du logiciel oscillo

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1 LP CHATEAU BLANC 45 CHALETTE/LOING BAC PRO SEN TR THÈME : GENERATION ET MESURE DES SIGNAUX PERIODIQUES TP N 1 ACADÉMIE D ORLÉANS-TOURS OBJECTIFS : UTILISER LE LOGICIEL OSCILLO GENERER ET MESURER LA FREQUENCE D UN SIGNAL PERIODIQUE DEFINIR LA FREQUENCE D UN SIGNAL PERIODIQUE Compétences : C5-4 : mettre en service l équipement (virtuel) Mettre en place les procédures de test Interpréter les résultats Ressources : LOGICIEL OSCILLO 1. Utilisation du logiciel oscillo Savoirs : S1-1.1 : régime sinusoïdal (fréquence) NOM : CI 6 : REPRESENTATION DE L INFORMATION 1) D après la présentation du logiciel effectuée par le professeur, indiquer le rôle des éléments suivants : éléments ou appareils pouvant être connectés à la «voie» YA de l oscilloscope éléments ou appareils pouvant être connectés à la «voie» YB de l oscilloscope oscilloscope 1.1. l oscilloscope 2) Quelle est la fonction d un oscilloscope? Il permet de visualiser les signaux électriques. Ainsi il permet de voir les variations de ceux-ci en fonction du temps. 1

2 3) Donner le rôle des boutons suivants : Démarrer/ arrêter la mesure Modifier la valeur de l échelle des abscisses (en s par carreau) des voies YA et YB Modifier la valeur de l échelle des ordonnées (en V par carreau) de la voie YA Modifier la valeur de l échelle des ordonnées (en V par carreau) de la voie YB 4) Soit la mesure suivante. Précisez les grandeurs physiques et leur unité de l axe des abscisses et de l axe des ordonnées Amplitude du signal En volts (V) temps En secondes (s) 1.2. le GBF 5) Quelle est la fonction d un GBF? 2

3 Générateur de signaux Basse Fréquence : Il permet de générer des signaux électriques «périodiques» (dont les variations de leur amplitude se reproduisent régulièrement dans le temps). 6) Entourer le GBF 7) Donner le rôle des boutons suivants : Changer la gamme fréquence du signal Changer la forme du signal Changer la fréquence (variation en longueur) du signal Changer l amplitude (variation en hauteur) du signal 2. la fréquence 2.1. grandeur représentée par la fréquence 8) connecter un GBF à la voie YB de l oscilloscope Effectuer les réglages suivants sur le GBF : Amplitude (hauteur du signal) «au milieu» Signal triangulaire de fréquence 49,6 Hz 3

4 9) effectuer les réglages suivants sur l oscilloscope : Echelle des abscisses = 5ms/carreaux Appui sur YB Echelle des ordonnées = 5V/carreaux 10) visualiser et dessiner le signal obtenu Il faut 4 carreaux pour que le signal se reproduise de façon identique à luimême. 1 carreau = 5 ms la période du signal est égale à : 5*4 = 20 ms 11) sur la représentation ci-dessus, mesurer le temps nécessaire au signal pour se reproduire de façon identique à lui-même. Ce temps est appelé la période (T) du signal périodique 12) convertir : 500Hz = khz 0,5 T 4

5 13) Maintenant, régler, sur le GBF, la fréquence du signal à 500Hz Visualiser et dessiner le signal obtenu Il faut 0,4 carreaux pour que le signal se reproduise de façon identique à luimême. 1 carreau = 5 ms la période du signal est égale à : 5*0,4 = 2 ms T 14) sur la représentation ci-dessus, mesurer le temps nécessaire au signal pour se reproduire de façon identique à lui-même. Ce temps est appelé la période (T) du signal périodique 15) comparer l allure des deux signaux précédents et en déduire : - ce que représente la fréquence d un signal - la relation liant la fréquence, notée f à la période, notée T d un signal Le premier signal a une fréquence dix fois plus petite que le second. Le premier signal met dix fois plus de temps à se reproduire de façon identique à luimême. (période dix fois plus grande) 1) plus la fréquence est petite, plus le signal est lent la fréquence représente la vitesse de propagation d un signal. 2) la période est inversement proportionnelle à la fréquence. 16) entourer la bonne formule : f = 0,1T f = 10T f = T 1 T = f 1 f = T 10 5

6 2.2. unité de la fréquence 17) connecter un alternateur de bicyclette à la voie YA de l oscilloscope 18) simuler un «pédalage» tel que l alternateur tourne à 2500 tours/minutes : 19) effectuer les réglages suivants sur l oscilloscope : Echelle des abscisses = 5ms/carreaux Echelle des ordonnées = 1V/carreaux Appui sur dual 20) visualiser et dessiner les signaux obtenus (le réglage du GBF n ayant pas été modifié) 6

7 21) lequel des deux signaux est le plus rapide? Le signal issu du GBF 22) modifier les réglages du GBF de façon à ce que le signal qu il génère ait la même vitesse que le signal issu de l alternateur de bicyclette. Noter la fréquence obtenue : 42 Hz 23) dessiner les signaux obtenus 24) convertir 2500 tours/min en tours/seconde 1 minute = 60 secondes donc = = 41,666 tours/secondes 42 tours/secondes 25) que constatez-vous? Les deux signaux sont à la même vitesse. Donc 1 tour/seconde = 1 Hz 26) recherchez sur Internet l unité de la fréquence et la définir L unité de la fréquence est le Hertz (Hz). Elle exprime le nombre d apparition d un phénomène pendant un intervalle d une seconde. 7

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