3 - TENSION ALTERNATIVE
Valeur efficace d'une tension
alternative sinusoïdale
(3.PH2)
Programme 1994, classe de 3
èmeElectricité et vie quotidienne
Tension alternative
Mesure de la valeur efficace d'une tension sinusoïdale.
On attend que l'élève sache :
- que dans le cas d'une tension alternative sinusoïdale, l'indication du voltmètre s'appelle la tension efficace, qu'elle est reliée à la valeur maximale (facteur racine de 2).
Principe
Comparaison de 2 tensions, l'une alternative sinusoïdale, l'autre continue. Ces 2 tensions, appliquées successivement à la même ampoule à incandescence, la font briller avec le même éclat.
Schéma
Matériel
Un tube en PVC avec ampoule à incandescence 6V - 1,8W sur support E10
et photorésistance L.D.R.
Un transformateur 220V / 6V (ex : 3VA).
Une alimentation continue stabilisée 6/12V avec un dispositif suiveur de tension
(pour ajuster la valeur de la tension continue, voir schéma en annexe).
Un commutateur.
Un ensemble de 3 résistors identiques (R = 1000
W) associés en série, placé en parallèle aux bornes de l'ampoule (le système d'acquisition n'admet pas la valeur de la tension appliquée à l'ampoule ; on mesure la tension aux bornes d'un des résistors et on multiplie par 3 la valeur).Une pile 4,5V
Un multimètre (ex : Multidémo pour une expérience devant une classe).
Des fils de connexion.
Un micro-ordinateur avec SYSAM d'EUROSMART.
Réglages
Voies A / D
Voie 0 / nom : U-alt : unité : volt / couleur : blanc / style : continu / fenêtre 1 / ampli : 3 / decal : 0 / mode : AUTO / calibre : - 5.12V à + 5.12V.
Acquisition
Réglages acquis. / points : 128 / durée : 630µs / moyenne : 32 /.......
(pour acquérir 4 périodes de 0,02s en alt. 50Hz sur 127 intervalles).
Echelles / Abscisse
Fenêtre 1 / Abscisse : T (en s) / Echelle X : T (déterminée par le logiciel)
Echelle Y : manuelle / mini : -12 / maxi : +12
Le commutateur permet d'alimenter l'ampoule par le transformateur.
Appliquer la tension alt. sinus. à l'ampoule, attendre quelques secondes jusqu'à stabilisation de l'indication de l'ampèremètre du circuit détecteur.
F 10 (Acquisition) U-alt s'affiche à l'écran.
Options
Acquisition / [ x ] confirmer remplacement acquisition OK
Voies A / D
Voie 0 / nom : U-cont /.......
[ x ] conserver la variable précédente OK
Manoeuvrer le commutateur et augmenter la valeur de la tension continue appliquée à l'ampoule en tournant le bouton du potentiomètre du suiveur de tension jusqu'à obtention de la même intensité dans le circuit détecteur. Attendre quelques secondes, provoquer l'acquisition
F 10
[ x ] remplacer la variable précédente OK
Avec le curseur (F5) déterminer les valeurs : U-alt max et U-cont.
Traitement
Feuille de calcul : valeur(U-alt max) / valeur(U-cont), puis : F2.
Notes Titre / Commentaires.
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Annexe : Schéma du suiveur de tension utilisé
