TD n°5
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Institut de Formation aux Métiers de l’Industrie d’Automobile Département maintenance automobile Page 1/4 TD n°5 : Circuits alternatifs – Impédance Exercice 1 : 1) La valeur efficace d’une tension sinusoïdale est 220 V. Calculer sa valeur maximale. 2) Une tension alternative sinusoïdale a pour valeur maximale 537 V. Quelle est sa valeur efficace ? 3) Quelle est la période d’une tension sinusoïdale de fréquence f = 50 Hz ? Exprimer le résultat en ms. 4) Calculer la fréquence d’une tension sinusoïdale dont la période vaut 100 ms. Exercice 2 : L’oscillogramme représenté ci-contre a été obtenu avec les calibres suivants : - Sensibilité verticale : 10 V/div - Vitesse de balayage : 5 ms/div. 1) Déterminer la tension maximum et la période du signal. 2) Calculer la tension de crête en crête. 3) Calculer ensuite la tension efficace et la fréquence. Exercice 3 : On étudie la tension aux bornes d’une lampe et l’intensité du courant qui la traverse. Pour cela, on utilise : un voltmètre, un ampèremètre, un oscilloscope. Ce qui apparaît sur l’écran de l’oscilloscope est représenté ci-contre : - Sensibilité verticale : 5 V/div - Vitesse de balayage : 5 ms/div. 1) évaluer la valeur de la période T. 2) Evaluer la valeur de la tension maximale Umax aux bornes de la lampe. 3) Le voltmètre indique 12 Volts. Que représente cette mesure ? 4) Quelle est la mesure de la résistance de la lampe si l’ampèremètre indique 0,5 A ? On rappelle U = R x I.
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TD n°5 : Circuits alternatifs – Impédance
Exercice 1 :
1) La valeur efficace d’une tension sinusoïdale est 220 V. Calculer sa valeur maximale.
2) Une tension alternative sinusoïdale a pour valeur maximale 537 V. Quelle est sa valeur
efficace ?
3) Quelle est la période d’une tension sinusoïdale de fréquence f = 50 Hz ? Exprimer le résultat
en ms.
4) Calculer la fréquence d’une tension sinusoïdale dont la période vaut 100 ms.
Exercice 2 :
L’oscillogramme représenté ci-contre a été
obtenu avec les calibres suivants :
- Sensibilité verticale : 10 V/div
- Vitesse de balayage : 5 ms/div.
1) Déterminer la tension maximum et la période du signal.
2) Calculer la tension de crête en crête.
3) Calculer ensuite la tension efficace et la fréquence.
Exercice 3 :
On étudie la tension aux bornes d’une lampe et
l’intensité du courant qui la traverse. Pour cela, on
utilise : un voltmètre, un ampèremètre, un
oscilloscope.
Ce qui apparaît sur l’écran de l’oscilloscope est
représenté ci-contre :
- Sensibilité verticale : 5 V/div
- Vitesse de balayage : 5 ms/div.
1) évaluer la valeur de la période T.
2) Evaluer la valeur de la tension maximale
Umax aux bornes de la lampe.
3) Le voltmètre indique 12 Volts. Que
représente cette mesure ?
4) Quelle est la mesure de la résistance de la lampe si l’ampèremètre indique 0,5 A ? On rappelle
U = R x I.
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Exercice 4 :
Un technicien de maintenance relève sur un oscilloscope, l’oscillogramme suivant :
1) Calculer, en s, la période T du signal. On donne la sensibilité horizontale : 0,2 ms/division
2) Calculer, en Hz, la fréquence f.
3) Calculer, en V, la tension maximale Umax. On donne la sensibilité verticale : 5 V/division.
4) Calculer, en V, la tension efficace Ueff (arrondir le résultat à 0,1).
Exercice 5 :
On branche un générateur de courant alternatif sur un oscilloscope. On obtient l'oscillogramme
présenté ci-dessous.
1) Donner la valeur de la tension maximale UMAX. La représenter sur l'oscillogramme.
2) Donner la valeur de la période T. La représenter sur l'oscillogramme.
3) Calculer la tension efficace à 0,1 V près.
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Exercice 6 :
On observe à l’oscilloscope la tension délivrée
par un générateur de tension alternative.
1- A combien de divisions correspond
une période ?
2- Calculer cette période T en secondes.
3- En déduire la fréquence F.
4- Calculer la valeur de la tension
maximale Umax.
5- Quelle serait la valeur efficace de la
tension lue à l’aide d’un voltmètre
branché en parallèle sur le générateur ?
Sensibilité horizontale : 2 ms/div sensibilité verticale : 0,5 V/div
Exercice 7 :
On observe à l’oscilloscope la tension délivrée par un générateur de tension alternative.
1- A combien de divisions correspond une période?
2- Sachant que la durée de balayage est de 5ms/div, calculer cette période T en secondes.
3- En déduire la fréquence f.
4- A quelle valeur connue cette valeur vous fait-elle penser ?
5- A combien de divisions correspond l’amplitude de la tension ?
6- La sensibilité verticale est de 0,5V/div. Calculer la valeur de la tension maximale Umax.
7- Quelle serait alors la valeur efficace de la tension ? Avec quel appareil peut-on la mesurer et
comment faut-il le brancher?
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Exercice 8 :
On obtient l'oscillogramme présenté ci-dessous.
1- Quel est le décalage temporel entre les deux tensions ?
2- Quel est déphasage de v par rapport à i ?
3- Dans ce cas le courant est-il en avance ou retard par rapport à la tension, justifier votre
réponse ?
4- Exprimer v(t), i(t) à la fréquence considérée.
5- Donner une représentation de Fresnel associée aux v(t) et i(t).
Exercice 9 :
À l'aide d'un générateur de 9 V, on alimente le circuit schématisé ci-dessous.
1) Représenter sur le schéma l'appareil permettant de mesurer la tension aux bornes de L1.
2) Compléter le tableau
L1 L2 L3 L4 Générateur
Tension (en V) 5 2,5 9
Intensité (en A) 1,5 0,5
3) Justifier par le calcul le résultat obtenu dans la case grisée.
4) Calculer la résistance de la lampe L1.
5) Le graphique suivant, obtenu à partir d'un oscilloscope, représente les variations de la
tension sinusoïdale du générateur en fonction du temps.
La sensibilité verticale est de 5 V /div et le balayage horizontal est 0,5 ms/div.
a) Déterminer graphiquement la tension maximale et la période T.
b) Calculer la fréquence.
