Tension alternative

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  • Publié le : 11 avril 2011
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Caractéristiques des tensions alternatives
Amplitude d'une tension alternative L'amplitude Um d'une tension alternative est sa valeur maximale.On la calcule en multipliant le déplacement vertical maximal du spot (en cm) par le gain (en V/cm)Ci-contre on observe une déviation maximale de 3 cm (ou 3 divisions) .Si la sensibilité est 2 V/div la tension maximale est Um = 2V/div x 3 div = 6 V   |  |

Période d'une tension alternative Une tension alternative est périodique: elle reprend la même valeur au bout d'un intervalle de temps appelé période (T).
On la calcule en multipliant la longueur d'un motif sur l'écran (en cm ou div), par exemple la distance horizontale entre deux maxima successifs de la courbe, par la valeur du balayage (en s/cm ou en ms/cm).Sur l'oscillogramme ci-dessuson mesure une longueur de motif de 4 div .
Si le temps de balayage est 5 ms/div, la période est T = 5 ms/div x 4 div = 20 ms   |   |

Fréquence d'une tension alternative La fréquence f d'une tension alternative est le nombre de périodes par seconde.  
C'est l'inverse de la période. On l'exprime en hertz (symbole: Hz) f = 1/T Si T = 20 ms = 2 x 10-2 s , la fréquence est f = 1 / (2 x 10-2 s) =50 Hz   |   |
Valeur efficace d'un tension alternative |   |
Si on soumet un voltmètre pour tension continue à une tension alternative, le voltmètre indique 0V. Il mesure la valeur moyenne  de la tension, elle est nulle. Si on utilise un voltmètre pour l'alternatif, l'appareil indique une valeur qui est différente de la tension maximale. Il s'agit de la tension efficace.La tension efficacecorrespond à la tension continue qui produit le même effet thermique (même échauffement d'un conducteur)Exemple: La tension du secteur a une valeur efficace de 230V  signifie qu'une lampe à incandescence branchée sur le secteur éclairera de la même façon que si elle était reliée à un générateur continu de 230V.Cas d'une tension sinusoïdale:Pour une tension sinusoïdale, le rapport entre la tensionmaximale et la tension efficace est égal à 1,414 (racine carrée de 2)Application: Si la tension efficace du secteur est 230V, sa valeur maximale est 230V x 1,414 = 325VRemarque: ce rapport n'est valable que pour une tension sinusoïdale.
Les voltmètres alternatifs sont en général adaptés aux tensions sinusoïdales et donnent des indications erronées de la valeur efficace si la tension est de formedifférente (tension triangulaire ou carrée, dents de scie...) | |

1) L'oscilloscope cathodique
Pour étudier les tensions qui varient rapidement au cours du temps, on peut utiliser un oscilloscope cathodique 
Le tube cathodique:     Le tube cathodique d'un oscilloscope (ou d'un téléviseur) est une grosse ampoule de verre, vide d'air, contenant un canon à électrons.  Le canon à électrons estconstitué d'une cathode métallique chauffée d'où sont extraits des électrons par l'attraction électrique exercée par une anode. Les électrons émis sont concentrés en un fin faisceau qui sort du canon, traverse le tube à très grande vitesse et vient percuter la partie opposée du tube qui constitue l'écran. Une peinture fluorescente déposée sur le verre émet de la lumière lorsqu'elle est frappée parles électrons.Pour attirer les électrons, la partie interne conductrice de l'écran  (couche de graphite...) est reliée à une forte tension positive (plus de 10 000V) | |
Le faisceau de particules provenant de la cathode (électrode négative),  le tube a été appelé tube "cathodique", de même le faisceau d'électrons était appelé autrefois "rayons cathodiques". |

Fonctionnement de l'oscilloscope:A l'intérieur du tube de l'oscilloscope, deux plaques métalliques (Y'Y) parallèles et horizontales peuvent être reliés à un générateur externe. La plaque positive attire le faisceau qui est ainsi dévié vers le haut ou le bas. De même, deux plaques parallèles et verticales peuvent dévier le faisceau vers la gauche ou la droite.Remarque: Dans un téléviseur, la déviation du faisceau d'électrons...
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