Déterminer les valeurs moyenne et efficace d'un signal (tension) à l'aide de deux méthodes : ▫ Par le calcul à partir du signal observé sur un oscillogramme
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TS IRIS ( Physique Appliquée ) Christian BISSIERES http://cbissprof.free.fr Page 1 sur 1 TP 03 "Valeur moyenne et valeur efficace" x(t) t X moy 0 0 AAAA t1 + T t1
0VVoie 1
0,5V / div
DCVoie 2
Inactive
DC Temps20μs / div
0VVoie 1
200mV / div
DCVoie 2
Inactive
DC Temps50ms / div
0VVoie 1
0,1V / div
DCVoie 2
Inactive
DC Temps200μs / div
0VVoie 1
2V / div
DCVoie 2
Inactive
DC Temps10ms / div
TP N°03
VALEUR MOYENNE D"UN SIGNAL
I- OBJECTIFS Déterminer les valeurs moyenne et efficace d"un signal (tension) à l"aide de deux méthodes :
■ Par le calcul à partir du signal observé sur un oscillogramme. ■ Par la mesure (Oscilloscope + GBF) avec un multimètre aux calibres bien choisis.II- VALEUR MOYENNE D"UN SIGNAL 1- Rappel
Soit le graphe ci-contre représentant
les variations périodiques d"une grandeur x (tension, courant...).L"aire
AAAA hachurée, représente la
surface entre la courbe et l"axe des temps sur une période.Notons Xmoy
ou < x > la valeur moyenne de x sur une période, on a : moy A x X T2- Exemple (calcul et mesure pour une tension)
Calculons la valeur moyenne de la tension u(t)
représentée sur l"oscillogramme ci-contre : A = A 1 + A 2 = (3´2) ´ (2´1.10 -3) + (-1´2) ´ (3´1.10 -3) = 12.10 -3 - 6.10 -3 = 6.10 -3 V.s 336.10uT5 1.10
= 1,2 V. La mesure de la valeur moyenne de u(t) se fait avec un voltmètre en position "DC".II- VALEUR EFFICACE D"UN SIGNAL 1- Rappel
La valeur efficace d"une tension périodique u(t) est la tension constante U qui fournirait la même puissance à une résistance. Cette définition est aussi valable pour un courant i(t).Notons U la valeur efficace de u(t) on a alors :
2U u(t)= < >
2- Exemple
Reprenons l"exemple déjà utilisé pour la valeur moyenne: ■ On calcule la moyenne du signal mis "au carré" :2 23 3
223
3 2 2 1.10 1 2 3 1.10
u16,8V5 1.10- -
■ On prend la "racine carrée" du résultat : 2U u(t) 16,8= < > =
? U »»»» 4,10V. La mesure de la tension efficace se fait avec un voltmètre "RMS" en position "AC+DC".III- MANIPULATION Pour chacun des 4 signaux périodiques représentés ci-dessous, effectuer les tâches
suivantes: ?? Produire le signal (tension) avec le GBF et l"observer à l"oscilloscope. Il faudra utiliser les réglages d"amplitude, d"offset, et de rapport cyclique (Duty)