Terminale GET TP1 1 GRANDEURS PERIODIQUES

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1 Terminale GET TP1 1 GRANDEURS PERIODIQUES 3h Liste du matériel - GBF - Oscilloscope - Multimètre TRMS I Rappels 1. grandeur variable : grandeur qui évolue au cours du.. La valeur. D une grandeur variable est la valeur qu elle prend à tout instant, on la note par une 2. grandeur périodique : grandeur qui se. régulièrement dans le temps. La. d une grandeur périodique est la durée constante T (exprimée en.) qui sépare deux instants consécutifs, où la grandeur se reproduit identiquement à elle même. La fréquence ( exprimée en (..) ) est. de la période. f = 3. valeur moyenne d une grandeur périodique : c est sa valeur moyenne sur une période : u = Aire T Quand une grandeur périodique a une valeur moyenne nulle, on dit qu elle est L intensité moyenne d un courant variable se mesure avec un.. en. position. La tension moyenne d une tension variable se mesure avec un.. en. position.

2 4. On appelle intensité, notée I, du courant variable i, l intensité du courant continu qui dissiperait, par effet Joule, la même énergie dans la même résistance, pendant la même durée 2 R. Ieff = Ri. ² I eff = i ² De même = u ² Détermination : T=4s Aire=25 2=50 A².s Donc i² = Aire/T = 50/4=12.5 A² d où I eff = =3,53 A Les valeurs efficaces d un courant variable ou d une tension variable se mesurent avec respectivement un ampèremètre ou un voltmètre en position.

3 II Régimes périodiques On désire étudier le signal suivant : 1 Etude théorique Déterminer, pour le signal étudié, la valeur des grandeurs suivantes : - Période T. - Fréquence f - Tension maximum Û - Tension minimum Ŭ - Tension moyenne u - Tension efficace U. 2 Matériel L oscilloscope L oscilloscope permet de visualiser des tensions électriques. Etudions sa fiche technique ci jointe. Le GBF : Générateur Basse Fréquence Le GBF permet de générer des tensions triangulaires, sinusoïdales ou en créneaux. Étudions sa fiche technique ci jointe.

4 3 Expérimentation : 1. visualisation du signal La sortie du GBF est branchée directement sur la voie 1 de l'oscilloscope. La grandeur visualisée est donc la tension délivrée par ce générateur. a ) Réglage de l'oscilloscope Régler la base de temps permettant de visualiser 2 périodes. Régler le calibre de tension. - Centrer le `zéro' de l'oscilloscope. Décrire le mode opératoire. b ) Réglage du GBF Sélectionner la forme du signal. Sélectionner le calibre permettant d'obtenir la fréquence désirée. Régler la fréquence du signal. Régler l'amplitude du signal. Régler le décalage (offset) 2. Mesures a) valeur moyenne - grâce au multimètre numérique. Quelle est la position choisie? - grâce à l'oscilloscope Le signal u se décompose en u = <u> + u A Signal complet Observé en DC Valeur moyenne Composante alternative Observée en AC Donc : on observe le maximum de u en DC. on observe le maximum de u A en AC et on en déduit <u> b) valeur efficace - grâce au multimètre numérique. Quelle est la position choisie? 3. Exploitation Comparer les résultats des mesures avec la théorie. A quoi sont dues les différences éventuelles?

5 III Application On se propose de déterminer le rapport qui existe entre la valeur maximale et la valeur efficace de quelques signaux alternatifs particuliers : - Signal carré de rapport cyclique 0,5 - Signal triangulaire de rapport cyclique 0,5 - Signal sinusoïdal On mesure la valeur maximale à l'oscilloscope et la valeur efficace avec le voltmètre RMS. Pour chacun des signaux, relever ces valeurs dans un tableau, et calculer le rapport Pour chacun des signaux, quel est donc la relation que l on peut déduire entre et? Démontrer par le calcul la valeur du rapport obtenu dans le cas de ce signal carré? Quelle valeur obtient on pour le rapport dans le cas du signal sinusoïdal?

6 Fiche technique : GBF Réglage de l offset Réglage de l amplitude Forme du signal Réglage de la fréquence sortie

7 Fiche technique : oscilloscope Bouton on/off Réglage faisceau Déplacement due l oscillogramme horizontalement Calibre de la base de temps Réglage de la position verticale du signal Calibre de la tension Couplage du signal Position DC, on observe la totalité du signal (composante alternative + composante continue) Position AC, on n a que la composante alternative Position GND, voie à 0 Choix des voies Touche relâchée : voie 1 sur l écran Touche enfoncée : voie 2 sur l écran Touche DUAL enfoncée : voies 1 et 2 sur l écran