COURANT CONTINU ET COURANTS VARIABLES Elec Objectif terminal : Connaître et définir les grandeurs caractéristiques d'un courant sinusoïdal.

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1 PIFFRET JBS COURANT CONTINU ET COURANTS VARIABLES Elec Objectif terminal : Connaître et définir les grandeurs caractéristiques d'un courant sinusoïdal. Domaine : S0.2, grandeurs fondamentales d'un courant sinusoïdal monophasé. COURS 5 2 CAP E 1. COURANT CONTINU Un courant continu est caractérisé par une valeur constante. I 2. COURANTS VARIABLES Qu'est ce qu'un courant variable? C'est un courant dont la grandeur varie dans le temps. Un courant variable peut être : - Unidirectionnel, lorsqu'il ne change jamais de polarité. I 1

2 - Bidirectionnel, lorsqu'il change de polarité. I -I - Périodique, lorsqu'il se répète dans le temps. I - Alternatif sinusoïdal, lorsqu'il est à la fois bidirectionnel, périodique et sinusoïdal. I -I 2

3 Notations : Les valeurs variables dans le temps sont écrites en lettres minuscules. Toutes les autres valeurs, indépendantes du temps sont écrites en lettres majuscules. Quel appareil permet de visualiser un signal? Un oscilloscope. Les deux principaux réglages d'un oscilloscope sont : - La base de temps qui correspond à la vitesse de défilement du spot sur l'écran ( modification du signal sur l'axe horizontal X ). - Le calibre tension ( modification du signal sur l'axe vertical Y ). 3. GRANDEURS CARACTERISTIQUES a. La période ou cycle C'est le temps que met la grandeur périodique à se reproduire identiquement, c'est la durée d'un motif élémentaire. Elle se caractérise par T et s'exprime en secondes (s). U T -U La période se mesure à l'oscilloscope. T = Base de temps x Nb de carreaux à l'horizontal 3

4 Exemple : Calibre de temps : 2ms/div. Lecture sur l'axe X. Mesure et calcul de la période : T = 0,002 x 4 = 8ms b. La fréquence C'est le nombre de périodes par seconde. Elle se caractérise par f et s'exprime en Hertz (Hz). f = 1 T T durée d'une période en seconde (s). f fréquence en Hertz (Hz). c. Valeur maximale, valeur crête ou amplitude C'est la valeur la plus grande rencontrée durant une période. Elle se caractérise par Û ou Î et s'exprime en volts (V) ou en ampères (A). Û U -Û -U 4

5 La valeur crête se mesure à l'oscilloscope. Û = Calibre tension x Nb de carreaux à la verticale Exemple : Calibre tension : 2V/div. Lecture sur l'axe Y. Mesure et calcul de la tension : Û = 2 x 3 = 6V d. Valeur efficace La valeur efficace est très importante car c'est toujours elle qui est précisée sur tous les appareils électriques. La valeur efficace d'une tension sinusoïdale est équivalente à la valeur d'une tension continue qui créerait le même effet thermique. Elle se caractérise par U ou I et s'exprime en volts (V) ou en ampère (A). U = _Û _ 2 I = _Î_ 2 Elle se mesure avec : - Un appareil analogique de type ferromagnétique : - Un appareil analogique de type magnéto-électrique avec redresseur : - Un appareil numérique sur la position AC. 5

6 e. Valeur moyenne La valeur moyenne d'une tension alternative est équivalente à la valeur d'une tension continue qui aurait la même surface durant une période T. Elle se caractérise par U ou I et s'exprime en volts (V) ou en ampère (A). Exemple : - Tension alternative réelle - Tension moyenne U U t 0 T 0 T t Elle se mesure avec : - Un appareil analogique de type magnéto-électrique : - Un appareil numérique sur la position DC. Remarque : Une grandeur alternative sinusoïdale a une valeur moyenne nulle. 6

7 4. EXERCICES Ex. 1 : Soit l'oscillogramme suivant : Y = 2V/div. X = 0,5 ms/div. a. Déterminer la valeur de la période : T = 6 x 0,0005 = 3 ms b. Calculer la fréquence : f = 1 / 0,003 = 333Hz c. Calculer la valeur max. du signal : Û = 4 x 2 = 8V d. Calculer la valeur efficace du signal : U = 8 / 2 = 5,66 V e. Calculer la valeur moyenne : _ U = 0 V 7

8 Ex 2 : a. Calculer Û 1 et Û 2 : Û 1 = 10 x 3,2 = 32 V Û 2 = 5 x 2,2 = 11 V b. Calculer U 1 et U 2 : U 1 = Û 1 / 2 =32 / 2 = 22,6 V U 2 = Û 2 / 2 =11 / 2 = 7,78 V c. Calculer la période : T = 10 x = 10 ms d. Calculer la fréquence : f = 1 / = 100 Hz 8

9 Ex 3 : Soit l'oscillogramme suivant : u1 Y1 = 100 V/div Y2 = 50V / div X = 2 ms / div u2 a. Calculer Û 1 et Û 2 : Û 1 = 4 x 100 = 400 V Û 2 = 3 x 50 = 150 V b. Calculer U 1 et U 2 : U 1 = Û 1 / 2 =400 / 2 = 283 V U 2 = Û 2 / 2 =150 / 2 = 106 V c. Calculer la période : T = 12 x = 24 ms d. Calculer la fréquence : f = 1 / = 41,67 Hz 9

10 Ex 4 Soit l'oscillogramme suivant : Y = 100V/div. X = 5 ms/div. a. Déterminer la valeur de la période : T = 4 x 0,005 = 20 ms b. Calculer la fréquence : f = 1 / 0,02 = 50Hz c. Calculer la valeur max. du signal : Û = 3 x 100 = 300V d. Calculer la valeur efficace du signal : U = 300 / 2 = 212 V e. Calculer la valeur moyenne : _ U = 0 V 10

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