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A propos du courant alternatif |
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Objectifs :
Plan :
1 : | Quel est la fréquence de clignotement ? |
2 : | Regardons de plus près les fonctionnalités de notre GBF ! |
3 : | Réalisons quelques mesures avec l'oscilloscope ! |
1 : Quel est la fréquence de clignotement ?
Premier cas : clignotement d'une luciole | |
Expérience | Questions |
Réaliser le montage suivant en
sélectionnant 1000 Hz sur le GBF.
NB : Faire ce paragraphe avant si vous n'avez jamais utiliser
le GBF.
Baisser peu à peu la fréquence ( 100 Hz, 10 Hz puis 1Hz ). Observer |
1) Pour
une fréquence sur le GBF de 1 000 Hz, la
luciole clignote-t-elle ? Attention, la réponse doit être nuancée
!
2) Pourquoi à 1 Hz observe-t-on son clignotement ? 3) Placer un voltmètre (en mode DC) aux bornes
de la luciole. Observer et commenter. |
Deuxième cas : clignotement de deux DEL montées tête-bêche | |
Expérience | Questions |
Remplacer la luciole par
l'association de DEL. Observer le clignotement.
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4) Comment
qualifier le clignotement observé ? On est revenu à une fréquence
de 1 Hz ; à changer si ce n'est pas déjà fait.
5) Qu'est-ce que cela signifie concernant la nature du courant délivré par le GBF ? 6) Quand la DEL verte brille, que peut-on dire de son état ? l'autre, la rouge, est alors dans quel état ? |
Conclusion | |
Expérience | Questions |
Avec un chronomètre, déterminer la durée nécessaire pour observer 11 clignotements de la DEL verte. | 7)
Déterminer la durée qui s'écoule entre deux clignotement de la DEL
verte, appelée période.
Est-ce la même pour la rouge ?
8) Quelle est la fréquence de clignotement de la DEL verte ? Est-ce la même pour la rouge ? |
Replacer la luciole aux bornes du
GBF.
Faire la même mesure avec le chronomètre. |
9)
Déterminer la période et la fréquence de clignotement de la luciole.
10) Comparer sa fréquence avec une DEL (la rouge ou la verte). Expliquer. |
Déterminer au chronomètre la
période de clignotement en considérant les deux DEL cette fois-ci. On pourrait avantageusement prendre deux DEL vertes ou de deux DEL rouges. |
Pour
t'aider à répondre à la question 10, faire la mesure proposée
ci-contre.
11) Calculer la fréquence correspondante. |
Pour les plus rapides | |
Les mêmes expériences, avec la luciole puis avec les DEL, peuvent être réalisées en choisissant une tension en créneaux. | Noter vos
observations. Sont-elles en accord avec ce que vous attendiez ? Donner une explication. |
2 : Regardons de plus près les fonctionnalités de notre GBF !
Rappel | |||||
Le GBF est donc un générateur de
tension alternative. Celle-ci est bien sur associée à un courant
alternatif.
Comme autres générateurs de ce type, citons : la génératrice de bicyclette, le générateur 6V-12V de TP ( en mode AC ) ou la prise de courant ( reliée au réseau EDF ).
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Description | Questions | ||||
Son principal intérêt est de
permettre le choix de la fréquence de la tension
d'alimentation.
Pour cela on dispose:
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1)
Quelle est la fréquence que vous sélectionnez au regard des photos
ci-dessous ? Hz
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Il est possible de choisir une forme de tension alternative :
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2) Laquelle
est une tension sinusoïdale ? la () 3) Laquelle est une tension en carré ? la () 4) Laquelle est une tension en ? la (3) |
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Il est possible de régler l'amplitude de la tension
alternative délivrée par le GBF (dans une certaine limite néanmoins).
Pour cela utilise le bouton "Amplitude" ou "Level". |
5) Comment
régler la tension délivrée par le GBF ? Il faut utiliser un en mode AC.
Conseil : Ne pas toucher au réglage des autres boutons qui présentent pour nous que peu d'intérêt. |
3 : Réalisons quelques mesures avec l'oscilloscope !
L'oscilloscope est bien sûr un instrument privilégié pour visualiser une tension variable et déterminer ses caractéristiques. | |
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Mesurons à l'oscilloscope | |
Expérience | Questions |
Brancher aux bornes d'un GBF une luciole (3,5V ; 0,2A)
Sélectionner une tension de 200 Hz sinusoïdale pour alimenter cette luciole. Visualiser la tension à l'oscilloscope de manière à observer l'oscillogramme le plus exploitable. |
1)
Déterminer la période T
de cette tension, puis sa fréquence f. Détailler ton calcul.
2) Calculer l'amplitude Umax de cette tension. Détailler ton calcul. |
Vérifions nos mesures par d'autres moyens | |
Expérience | Questions |
Pour vérifier la valeur de la
fréquence, utilise un multimètre possédant la fonction
fréquencemètre ; il se branche en dérivation.
Pour vérifier la valeur de la tension, utilise un multimètre en fonction voltmètre (mode AC bien sûr). |
3) Mesurer
la fréquence f et comparer avec la mesure précédente. D'où peut
provenir l'écart éventuel ?
4) Comment expliquer l'écart entre entre la tension mesurée à l'oscilloscope et celle mesurée au multimètre ? Réaliser les calculs nécessaires pour vérifier qu'il y a bien adéquation. |
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Pour les plus rapides | |
Refaire les mêmes mesures en prenant une diode à la place de la luciole. | 5) Répondre aux mêmes questions. |