TENSION ALTERNATIVE
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Caractéristiques, mesures, calculs, définitions
1. Caractéristiques
Exemple :
1.1. Période T
Une tension alternative est une fonction périodique. Un phénomène est périodique lorsqu'il revient identique à lui-même à intervalles de temps réguliers. Cet intervalle est la période T.
La durée qui sépare deux crêtes est T.
La durée qui sépare deux creux est T aussi.
Et T est également la durée du motif élémentaire (en bleu sur l'exemple), qui se répète identique à lui-même, c'est à dire une alternance positive ET une alternance négative.
Définition :
La période T d'une tension alternative est la durée de son motif élémentaire.
Application :
Mesurez la période de la tension étudiée sur l'
exemple :
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Sur l'écran, le motif élémentaire occupe 5 divisions horizontales quand le bouton de la sensibilité horizontale est sur 0,5 ms/div. La période vaut donc : 5 x 0,5 ms = 2,5 ms, soit :
T = 2,5 x 10-3 s
1.2. Fréquence f
Définition :
La
fréquence f est le nombre de périodes par seconde.
Elle s'exprime en
hertz (
Hz).
T en secondes (s)
f en hertz (Hz)
La période, en secondes, est donc aussi l'inverse de la fréquence exprimée en hertz : T = 1/f.
Application :
Calculez la fréquence de la tension étudiée sur l'
exemple :
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La période, en secondes, vaut T = 2,5 x 10-3 s. La fréquence vaut alors 1/T, soit 1/2,5 x 10-3 s = 103/2,5 = 400 Hz
f = 400 Hz
1.3. Tension maximale Umax
Une tension alternative varie entre deux valeurs : + Umax et - Umax.
Umax est nommée amplitude ou valeur maximale de la tension.
Définition :
L'amplitude d'une tension alternative est la valeur maximale de cette tension, mesurée à partir de zéro.
Application :
Que vaut l'amplitude de la tension étudiée sur l'
exemple :
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Sur l'écran, chaque alternance occupe 3 divisions verticales lorsque le bouton de la sensibilité verticale est sur 2 V/div. L'amplitude vaut donc : 3 x 2 V = 6 V :
Umax = 6 V
1.4. Tension efficace Ueff
Une lampe en continu (4,24 V) brille autant qu'en alternatif (Umax = 6 V). Cela est dû au fait que 4,24 V est la moyenne d'une tension sinusoïdale redressée d'amplitude 6 V. On parle alors de tension efficace.
Sur la position "alternatif", ~, le voltmètre mesure la valeur efficace de la tension. On la note Ueff ou simplement U.
Définition :
La valeur efficace d'une tension alternative est la tension continue qui produirait le même effet.
Dans le cas d'une tension sinusoïdale :
et donc :
Application :
Quelle est la valeur efficace de la tension étudiée sur l'
exemple :
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La tension est sinusoïdale. On applique donc Ueff = Umax / √2 = 6 / 1.414 = 4,24 V :
Ueff = 4,24 V
2. Et l'intensité ?
En continu : observer comment se comportent les diodes
électroluminescentes dans ce montage :
En alternatif : observer comment se comportent les DEL dans ce
montage :
Définition :
Une tension alternative engendre dans un circuit un courant alternatif de même fréquence.
Synthèse :
