PARTIE A : LA CHIMIE, SCIENCE DE LA

TRANSFORMATION DE LA MATIERE

12 semaines

CHAPITRE 2 : LA TENSION ALTERNATIVE PERIODIQUE

I Généralités

II Caractéristiques d’une tension alternative périodique1. La période

2. La fréquence

3. La tension maximale

4. La tension efficace

III La tension du secteur

IV Mesure à l’oscilloscope

I GénéralitésTP – Tensions alternativesTP – Tensions alternatives

ConclusionsConclusions

Une tension alternative prend alternativement des valeurs positives et négatives entre deux valeurs extrêmes

Pour une tension alternative, le courant change de sens quand la tension change de signe.

Une tension continue ne change pas de valeur au cours du temps, contrairement à une tension variable.

U en V

t en s

3 -

6 -

-6 -

Tension alternativeTension alternative

Tension continueTension continue

Courbes

II Caractéristiques d’une tension alternative périodique

1. La période

La période, T, est le plus petit intervalle de temps au bout duquel la tension retrouve sa valeur. Elle se mesure en seconde (s).

Détermination périodeTTU en V

t en s

TT

TT

TT

Motif élémentaireTT

Motif élémentaireMotif élémentaire

U en V

t en s

2. La fréquence

La fréquence, N ou f, est le nombre de période par seconde. Son unité est le Hertz (Hz).

Hertz, Heinrich Rudolf1857 - 1894

Physicien Allemand

T

1N

HzHz ss

FACILE

T = 3 s N =

N = 500 Hz T =

T = 3.10-3 s N =

DIFFICILE

T = 2,5 msN =

N = 32 MHzT =

T = 12 μsN =

Application numérique :

Il fautCONVERTIR !

0,3 Hz

0,002 s = 2 ms

333 Hz

400 Hz

0,000 000 031 s31 ns

83 333 Hz = 83 kHz

= 0,0025 s

= 32 000 000 Hz

= 0,000 012 s

3. La tension maximale

La tension maximale, Umax, est la valeur maximale de la tension. Son unité est le Volt (V).

U en V

t en sVolta, Alesandro

1745 - 1825Physicien Italien

UUmaxmax

Umin et Ucc

U en V

t en s

UUmaxmax

UUminmin

UUcccc

• Si la courbe est « centrée » alors Umax = - Umin

• La tension crête à crête Ucc est égale à : Ucc = Umax – Umin

• L’amplitude de la tension vaut la moitié de Ucc

4. La tension efficace

Pour une tension sinusoïdale, un voltmètre utilisé en alternatif indique la valeur efficace, Ueff, de cette tension. Son unité est le Volt (V).

formule

2

UU maxeff

VV

VV

Pour une tension alternative sinusoïdale, on a la relation :

FACILE

Umax = 3,0 V Ueff =

Umax = 500 V Ueff =

Ueff = 3,45 V Umax =

DIFFICILE

Umax = 2,5 mV Ueff =

Ueff = 32 MV Umax=

Ueff = 12 kV Umax=

Application numérique :

2,1 V

354 V

4,86 V

1,7 mV

45 MV

17 kV

La tension du secteur (en France) a les caractéristiques suivantes :

III La tension du secteur

1)1) Calcule UCalcule Umaxmax et T. et T.

2)2) Que vaut UQue vaut Ueffeff aux USA ? aux USA ?

Ueff = 220 VN = 50 HzElle est sinusoïdale

1) Umax = 310 V et T = 0,02 s = 20 ms

2) Aux USA Ueff = 110V

IV Mesure à l’oscilloscopeQue veut dire oscilloscope ?Que veut dire oscilloscope ?

Oscillo oscillationsScope Voir

VOIR DES OSCILLATIONS

(Electriques)

• Un oscilloscope est un instrument de mesure destiné à

visualiser un signal électrique, le plus souvent variable au

cours du temps.

• Cet appareil trace la courbe U en fonction de t.

U en V ou en mVU en V ou en mV

t en s ou ms ou µst en s ou ms ou µs

Exercices

Tensions alternatives Fréquence et période