Tensions alternatives périodiques
Objectif
Les tensions délivrées par un alternateur, par une
prise électrique, ou par le générateur du
collège sont alternatives. Quelles sont leurs
caractéristiques ?
Une tension alternative est une tension variable et
périodique : Elle prend successivement des valeurs
positives et négatives.
Pour caractériser une tension alternative, on définit : la tension maximale, la période et la fréquence.
Pour mesurer ces grandeurs, il faut visualiser la tension au cours du temps. On peut tracer un graphique, utiliser un ordinateur et une interface d'acquisition, ou utiliser un oscilloscope.
Sur ce graphique : l'axe horizontal est l'axe des temps; l'axe vertical est l'axe des tensions.
Pour caractériser une tension alternative, on définit : la tension maximale, la période et la fréquence.
Pour mesurer ces grandeurs, il faut visualiser la tension au cours du temps. On peut tracer un graphique, utiliser un ordinateur et une interface d'acquisition, ou utiliser un oscilloscope.
Sur ce graphique : l'axe horizontal est l'axe des temps; l'axe vertical est l'axe des tensions.
1. La tension maximale
La tension maximale d'une tension alternative se note
Umax.
Comme toutes les tensions, elle s'exprime en volt (de symbole V).
La tension maximale est la valeur maximale prise par le signal au cours du temps.
La tension maximale se repère sur le graphique.
Il faut déterminer le nombre de divisions (sur l'exemple, Umax représente 3 divisions) puis utiliser l'échelle verticale du graphique pour obtenir la valeur de Umax.
Comme toutes les tensions, elle s'exprime en volt (de symbole V).
La tension maximale est la valeur maximale prise par le signal au cours du temps.
La tension maximale se repère sur le graphique.
Il faut déterminer le nombre de divisions (sur l'exemple, Umax représente 3 divisions) puis utiliser l'échelle verticale du graphique pour obtenir la valeur de Umax.
2. La période
La période d'une tension alternative se note
T.
La période est une durée, elle s'exprime donc en secondes (de symbole s).
La période est la durée nécessaire à la tension pour reproduire un motif.
Pour mesurer la période, il faut d'’abord repérer un motif.
Sur les trois oscillogrammes, le motif est repéré en vert.
La période T correspond à la durée nécessaire pour décrire le motif.
Il faut déterminer le nombre de divisions (sur l’exemple, T représente 4 divisions) puis utiliser l'échelle horizontale du graphique pour obtenir la valeur de T.
La période est une durée, elle s'exprime donc en secondes (de symbole s).
La période est la durée nécessaire à la tension pour reproduire un motif.
Pour mesurer la période, il faut d'’abord repérer un motif.
Sur les trois oscillogrammes, le motif est repéré en vert.
La période T correspond à la durée nécessaire pour décrire le motif.
Il faut déterminer le nombre de divisions (sur l’exemple, T représente 4 divisions) puis utiliser l'échelle horizontale du graphique pour obtenir la valeur de T.
3. La fréquence
La fréquence d'une tension alternative se note
f.
La fréquence s’exprime en hertz (de symbole Hz).
La fréquence correspond au nombre de périodes effectuées en une seconde.
La fréquence ne se mesure pas sur le graphique, elle se calcule à partir de la période T, en appliquant la formule : f =
Pour utiliser cette formule, la période doit être exprimée en seconde. Si la période est exprimée en milliseconde, il faudra d'abord la convertir avant de calculer la fréquence :
1 s = 1 × 1000 ms = 1000 ms donc 1 ms = 1 / 1000 s = 0,001 s
La fréquence s’exprime en hertz (de symbole Hz).
La fréquence correspond au nombre de périodes effectuées en une seconde.
La fréquence ne se mesure pas sur le graphique, elle se calcule à partir de la période T, en appliquant la formule : f =
Pour utiliser cette formule, la période doit être exprimée en seconde. Si la période est exprimée en milliseconde, il faudra d'abord la convertir avant de calculer la fréquence :
1 s = 1 × 1000 ms = 1000 ms donc 1 ms = 1 / 1000 s = 0,001 s
On définit une tension alternative grâce
à :
• sa tension maximale Umax (en volt)
• sa période T (en seconde).
La tension maximale est la valeur maximale prise par le signal au cours du temps.
La période est la durée nécessaire à la tension pour reproduire un motif.
La fréquence f ( en hertz) correspond au nombre de périodes effectuées en une seconde. Elle s'’obtient par la relation : f =
• sa tension maximale Umax (en volt)
• sa période T (en seconde).
La tension maximale est la valeur maximale prise par le signal au cours du temps.
La période est la durée nécessaire à la tension pour reproduire un motif.
La fréquence f ( en hertz) correspond au nombre de périodes effectuées en une seconde. Elle s'’obtient par la relation : f =
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