Courant continu et courants alternatifs

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1 Classe : 2ME BEP Méers de l élecroechnque Couran connu e couran alernaf Leu : Salle de cours & salle de mesures Objecf Dfférencer les caracérsques d un couran connu e d un couran alernaf,. Savors : S.2 : Crcus parcourus par un couran alernaf snusoïdal monophasé : - Grandeurs fondamenales & Valeurs caracérsques. Prérequs Tenson, nensé. On donne On demande On exge Répondre aux quesons posées dans le documen en se referan au lvre de cours. Lvre de cours chap. 4 : - couran connu e couran alernaf. - Fches de cours. Eapes du déroulemen : Temps prévu : 2h15 Le documen correcemen rempl e les réponses correces. Eape On donne On demande On exge Cond on 1 Vdéo : L alernaf Vsonnage e parcpaon acve 2 Expérences : Osclloscope. Fabrcaon d un couran alernaf 3 Lvre NATHAN chap. : Courans connu e alernaf. 4 Fche de cours : Courans connu e alernaf. Reenr les pons mporans, se fare explquer les ermes echnques nconnus. Classe Parcpaon à l expérence Reenr les ermes echnques Classe Lre le chapre correspondan. Le chapre es lu dans son négralé Répondre aux quesons posées dans la fche en se referan au lvre de cours. Le documen es correcemen rempl e les réponses correces. Classe Mason ou classe 5 Correcon Correcon du documen Vérfer e revor les erreurs Classe enère 6 Exercces d applcaon Fare les exercces donnés en fn de chapre. Les réponses son complèes e correces. Classe enère Fare exercce complémenare donné en fn de séance. Fche exercces formes de couran N 1 Séquence vdéo projeceur Dsrbuon TD sgnal snusoïdal Descrpon de la formaon d un sgnal snusoïdal 7 Evaluaon Revor l essenel à reenr donné dans le suppor de cours. TD à compléer à la fn de la séquence vdéo. Evaluaon poran sur les pons essenel. (Toal sur 1 pons) Groupe 3 mn en Expérences assocées : TP5 : Vsualsaon d un sgnal sur l osclloscope. Durée : 3h Références au programme offcel : Capacé Foncon Compéences C1 S nformer F1 Organsaon C1-1 Décoder les schémas, plans e descrpfs. LYCEE PROFESSIONNEL BEP METIERS DE L ELECTROTECHNIQUE Fche n 1

2 Couran connu e courans alernafs. 1 INTRODUCTION 1 Les généraeurs produsen du couran élecrque cependan pluseurs ypes de courans exsen. Les ples e les accumulaeurs par exemple fournssen du «couran connu» e le réseau élecrque EDF dsrbue un «couran varable alernaf». Ces ypes de courans, ben que dfférens, son ous deux mporans en élecrcé. AVANT DE DEMARRER Dfférence enre le couran connu e les courans varables Le couran connu es de valeur consane.., c'es-à-dre qu ne vare pas.. au cours du emps.. Représenez la forme d un couran connu de valeur I : Noaon abrégée : DC ou CC Un couran varable es un couran qu vare. au cours du emps.. La valeur du couran es une foncon du emps, on l appelle valeur nsananée. E elle es noée En mnuscule (ex : u,,p ). Indquez pour chaque graphque de quel ype de couran l s ag e explquez : Le couran es undreconnel : Il es varable e srcemen posf, l crcule oujours dans le même sens. Le couran es bdreconnel : Il es varable e anô posf, anô négaf, l crcule dans les deux sens. Le couran es pérodque : Il es varable e anô posf, anô négaf, l crcule dans les deux sens de manère répéve. LYCEE PROFESSIONNEL BEP METIERS DE L ELECTROTECHNIQUE Fche n 2

3 A SAVOIR 1 VALEURS CARACTERISTIQUES D UNE GRANDEUR PERIODIQUE 1.1 Pérode e fréquence Donner en quelques mos la défnon de la pérode. La pérode es le emps que mes une grandeur varable pour se reprodure de manère denque. Cer le symbole e l uné de la pérode. Symbole : T uné : seconde (s) Donner en quelques mos la défnon de la fréquence. La fréquence es le nombre de pérodes compées sur une seconde Cer le symbole e l uné de la fréquence. Symbole : f uné : Herz (Hz) Relaon enre la pérode e la fréquence : f = 1/T T = 1/f 1.2 Amplude : L amplude (ou valeur maxmale) es la valeur nsananée la plus grande du sgnal sur une pérode. On noe la valeur moyenne d une grandeur par son symbole majuscule surmonée d un crconflexe : Û,Î. Indquer la noaon de l amplude dans chaque cas : Inensé Î Tenson Û 1.3 Valeur moyenne : La valeur moyenne d un sgnal correspond à la moyenne des surfaces calculée sur une pérode. On noe la valeur moyenne d une grandeur par son symbole majuscule surmonée d une barre : Ū,Ī. Indquer la noaon de la valeur moyenne dans chaque cas : Inensé Ī Tenson Ū Un couran don la valeur moyenne es nulle es appelé couran alernaf. Dans quelle poson place--on le calbre d un apparel qu perme de mesurer une valeur moyenne? En poson DC LYCEE PROFESSIONNEL BEP METIERS DE L ELECTROTECHNIQUE Fche n 3

4 1.4 Valeur effcace : La valeur effcace d un sgnal varable pérodque perme de rasonner comme s l s agssa d un sgnal connu. Défnon : La valeur effcace d un couran varable es égale à la valeur d un couran connu qu produra, dans une même réssance, le même dégagemen de chaleur. Aenon : La valeur effcace dépend de la forme de la grandeur mesurée. On noe la valeur effcace d une grandeur par son symbole en lere majuscule. Indquer la noaon de la valeur effcace dans chaque cas : Tenson U Couran I Dans quelle poson place--on le calbre d un apparel qu perme de mesurer une valeur effcace? En poson AC ou TRMS 1.5 Exemples : Indquez, pour chacun des sgnaux c-dessous, la pérode ; la valeur moyenne ; l amplude ; la valeur effcace pus calculez la fréquence. u (V) (µs) (A) (ms) Valeur moyenne : 75 V... Amplude : 15 V ; -5 V... Valeur effcace : 125 V... Pérode : 5 µs... Fréquence : 2 KHz... Valeur moyenne : 5 A... Amplude : 125A ; -25A... Valeur effcace : 75A... Pérode : 36 ms... Fréquence : 28 Hz... 2 COURANT ALTERNATIF 2 Un couran alernaf es un couran varable pérodque e bdreconnel symérque Donnez la propréé prncpale d un couran alernaf Sa valeur moyenne es nulle Quelle propréé supplémenare a un couran alernaf symérque? L alernance posve es égale à l alernance négave LYCEE PROFESSIONNEL BEP METIERS DE L ELECTROTECHNIQUE Fche n 4

5 Indquez le nom donné à ces forme de couran représenées sur chaque graphque, précser les caracérsques de chacun. Ū Ū La valeur moyenne n es pas nulle, ce n es pas un couran alernaf La valeur moyenne es nulle, c es un couran alernaf 2 COURANT ALTERNATIF SINUSOIDAL 3 Un couran alernaf snusoïdal es un couran symérque forman une snusoïde. qu vare de manère pérodque dans le emps. Donnez l expresson mahémaque d une enson snusoïdale? u() = Û sn (ω) avec ω = 2πf Donnez la relaon enre l amplude e la valeur effcace d une enson alernave snusoïdale? Û = U x 2 Quel es le nom de la machne qu produ le couran alernaf snusoïdal du réseau EDF? Un alernaeur Caracérsques de la enson délvrée par le réseau élecrque franças : u (V ) (m s) Valeur moyenne : V... Amplude : 325 V... Valeur effcace : 23 V... Pérode : 2 ms... Fréquence : 5 Hz... Noaon abrégée : AC LYCEE PROFESSIONNEL BEP METIERS DE L ELECTROTECHNIQUE Fche n 5

6 A RETENIR Le couran connu : Noaon abrégée : DC... Le couran alernaf snusoïdal : Noaon abrégée :AC... Défnon de la fréquence : Nombre de pérodes sur 1 seconde Relaon enre fréquence e pérode : f = 1/T... Relaon enre valeur moyenne e valeur effcace : U=Û/ 2... Valeur moyenne : Défnon : C es la dfférence enre la surface posves e surface négave sur une pérode Noaon : Ū, Ī... Calbre de l apparel de mesure : DC... Valeur effcace : Défnon : C es l équvalen en couran connu d un sgnal qu produra, dans une même réssance, le même dégagemen de chaleur... Noaon : U, I... Calbre de l apparel de mesure : TRMS (ou AC unquemen en snusoïdal)... Abrévaon de la valeur effcace vrae : TRMS... Calbre de l apparel de mesure :AC... Valeur maxmale (ou amplude) Défnon : C es la valeur nsananée la plus grande du sgnal sur une pérode Noaon :Û, Î... Relaon enre valeur effcace e l amplude : U=Û/ 2 (unquemen en snusodal)... Expresson d une enson nsananée snusoïdale : u()=û sn (ω )... Expresson d une nensé nsananée snusoïdale : ()=Î sn (ω )... LYCEE PROFESSIONNEL BEP METIERS DE L ELECTROTECHNIQUE Fche n 6