Exercice 8 p 28 Bordas 2nde correction

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1) La période correspond à la durée d’un motif élémentaire, pour déterminer la période il faut donc d’abord repérer le motif qui se répète. Dans cet exercice on retrouve une situation très fréquente : la tension est sinusoïdale.

Dans ce cas un motif correspond à l’association d’une vague positive et d’une vague négative.

On peut voir sur l’oscillogramme qu’un motif s’étend sur 5 carreaux.

L’échelle de temps, aussi appelée sensibilité verticale ( notée Time base sur l’oscilloscope) est de 0,2 ms par carreau par conséquent la période a pour valeur :

T = 5 x 0,2

T = 1 ms

T = 10-3 s

La fréquence se déduit de la période grâce à la formule Latex formulaavec T en seconde donc :

Latex formula

f = 1000 Hz

2) La tension est maximale au niveau du point le plus élevée de la courbe, c’est à dire au sommet d’une vague positive (vers le haut).

Ce point est situé à environ 2 carreaux et 4 graduations de l’axe horizontal.

Sachant qu’une graduation correspond à un cinquième de carreau (1/5 = 0,2) cela correspond à :

2 carreaux et 4 x 0,2 carreau

2 carreaux et 0,8 carreau

2,8 carreaux.

Pour obtenir la tension il faut tenir compte de l’échelle de tension, aussi appelée sensibilité verticale (notée voltage scale sur l’oscilloscope) qui vaut 0,2 V par carreau.

La tension maximale est vaut donc :

Umax = 2,8 x 0,2

Umax = 0,48 V

La courbe est symétrique par rapport à l’axe des abscisses et le point le plus bas se trouve à 2,8 carreaux sous l’axe des abscisses, par conséquent la tension minimale a pour valeur :

Umin = -0,48 V

3.a Si l’on augmente la sensibilité horizontale (échelle de temps) alors les motifs seront plus étroits et le nombre de motifs affichés à l’écran de l’oscilloscope va augmenter.

On va par exemple passer de cet oscillogramme :

oscillogramme tension sinusoidale

à celui-ci :

oscillogramme tension sinusoidale 2

3.b Si l’on augment la sensibilité verticale alors les motifs seront affichés avec une amplitude plus faible, les vagues sembleront « plus petites »

On va par exemple passer de cet oscillogramme :

oscillogramme tension sinusoidale

à celui-ci :

Remarque pour la dernière valeur (-0,4 V) elle peut être déterminée en mesurant et en déterminant l’échelle de représentation. D’après le graphe cette échelle est de 7,5 mm pour 1 V soit 0,1333 V par mm tandis que la hauteur du pic négatif est de 3 mm. La tension correspondante est donc (en valeur absolue) 0,1333 x 3 = 0,4 V.

 

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