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 est constitué d'une cathode métallique chauffée d'où sont extraits des électrons (chargés négativement) par l'attraction électrique exercée par une anode (chargée positivement). 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 par les électrons. C'est ce qui produit le spot visible sur l'écran lorsque le balayage n'est pas activé. 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 (voir schéma ci-dessus), 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. Ce sont elles qui permettrent le balayage de l'écran.

Remarque: Dans un téléviseur, la déviation du faisceau d'électrons n'est pas électrique, elle est magnétique. Elle est obtenue à l'aide de bobines placés à l'extérieur du tube.

Utilisation d'un oscilloscope:

Pour étudier les variations d'une tension on déclenche le balayage. Les plaques de "déviation horizontale" (celles qui permettent une déviation horizontale du spot et qui sont donc les plaques parallèles et verticales du schéma ci-dessus) sont reliées à une base de temps qui provoque le déplacement à vitesse constante du spot de gauche à droite.

La durée de balayage est réglable. Elle est indiquée sur le commutateur de réglage (en ms/div ou ms/cm par exemple). C'est ainsi que l'oscilloscope offre la possibilité de "zoomer" sur l'axe horizontal (axe des abscisses, ici axe des temps) de la courbe représentant les variations de la tension en fonction du temps.

La tension à étudier est appliquée à l'entrée Y (plaques de "déviation verticale" (celles qui permettent une déviation verticale du spot et qui sont donc les plaques parallèles et horizontales du schéma ci-dessus)) par l'intermédiaire d'un amplificateur. On peut régler le gain de cet amplificateur en tournant le commutateur de sensibilité verticale ( V/div ou V/cm). C'est ainsi que l'oscilloscope offre la possibilité de "zoomer" sur l'axe vertical (axe des ordonnées, ici axe des tensions) de la courbe représentant les variations de la tension en fonction du temps.

Changer de calibre, c'est donc changer l'échelle employée pour visualiser la courbe mais cela ne change rien à la nature du courant électrique étudié.

Les mesures de tension maximale Umax et de période T doivent donner sensiblement les mêmes résultats quels que soient les calibres choisis.

A vous donc de choisir le plus adapté, celui qui permet la lecture la plus fine possible du nombre de divisions pour que la valeur relevée soit précise.