Tension alternative

Icône de l'outil pédagogique Rappels

Nous avons vu par contre, qu'il existe des générateurs électriques

GTBF

capables de produire une tension qui est, de manière alternative, positive et négative,
tension que l'on qualifiera d'alternative.

 

Réalisons, par exemple, un circuit avec dérivations comprenant sur la branche principale un générateur de tension alternative, sur la première branche dérivée, l'association série d'une diode passante de gauche à droite et d'une lampe et sur la deuxième branche dérivée, l'association série d'une lampe et d'une diode passante de droite à gauche. Si l'on règle le générateur sur une très basse fréquence (de l'ordre d'un hertz), on observe que l'allumage et l'extinction des deux lampes se font de manière alternative comme le montre les images ci-dessous.

 

2 diodes inversées - 2



Si dans le circuit série tout simple représenté ci-dessus, avec, en suivant les consignes de mesure d'une tension vues en 4ème, un voltmètre branché en dérivation aux bornes du générateur Très Basse Fréquence et avec un chronomètre, on étudie l'évolution de la tension au cours du temps, qu'on rentre les résultats des mesures dans un tableau et qu'on la représente ensuite graphiquement (avec donc t en abscisses et U en ordonnées), on obtient la courbe ci-dessous :

On y voit tout de suite que la tension est bien alternativement positive, puis négative. On remarque également que cette courbe est périodique (elle se reproduit identiquement au bout d'environ 10 s sur l'exemple ci-dessus) et qu'elle est symétrique par rapport à l'axe des temps (abscisse).

Ce type de courbe est appellée une sinusoïde et la tension dont elle représente l'évolution sera donc appelée tension sinusoïdale.

 

Nous avons vu en cours que l'on caractérisait une tension sinusoïdale par 4 grandeurs :

  • sa période : durée pour que le phénomène se répète identiquement à lui-même,
  • sa fréquence : nombre de fois que se reproduit le phénomène en une seconde (elle est égale à l'inverse de la période),
  • sa valeur maximale : valeur qu'a la tension quand elle atteint le maximum de la sinusoïde,
  • et sa valeur efficace : la valeur de la tension continue qui produirait un échauffement identique en traversant une résistance.
Je vous propose de manipuler la tension sinusoïdale simulée que m'a fait parvenir Jean-Pierre Fournat (si, si, vous connaissez, le webmestre de Physique Chimie au collège ) puis de faire un petit exercice de vérification de vos connaissances avant de se lancer dans la découverte de l'oscilloscope ...