Tension maximale et tension efficace
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Objectif
Une tension alternative est définie par la valeur de
sa tension maximale. L'utilisation d'un voltmètre
indique la valeur de la tension efficace.
Existe-t-il une relation entres ces deux grandeurs ?
Existe-t-il une relation entres ces deux grandeurs ?
1. Mesures de la tension maximale et de la tension
efficace d'une tension alternative
Un générateur de tension alternative est
relié aux bornes d'un oscilloscope et aux bornes
d'un voltmètre en mode alternatif. On fait varier la
tension délivrée par le
générateur et on mesure Umax et
Ueff.
Pour mesurer la tension maximale de cette tension
alternative, il faut déterminer le nombre de
divisons correspondant à la déviation
maximale du signal, puis le multiplier par la valeur de la
sensibilité verticale.
Sur l’oscillogramme, la tension maximale est de 3 DIV.
Sur l’oscilloscope, on lit la valeur de la sensibilité verticale : 2V/DIV.
On calcule alors Umax = 3 × 2 = 6 V.
Pour mesurer la tension efficace, il faut lire la valeur sur le voltmètre en mode alternatif : Ueff = 4,2 V.
Sur l’oscillogramme, la tension maximale est de 3 DIV.
Sur l’oscilloscope, on lit la valeur de la sensibilité verticale : 2V/DIV.
On calcule alors Umax = 3 × 2 = 6 V.
Pour mesurer la tension efficace, il faut lire la valeur sur le voltmètre en mode alternatif : Ueff = 4,2 V.
2. Détermination de la relation entre la tension
maximale et la tension efficace
En réalisant d'autres séries de mesures, on
obtient alors les résultats suivants :
On constate que le rapport Umax/Ueff est constant : ce rapport vaut environ 1,4.
| Umax | 2 V | 4 V | 6 V | 8 V |
| Ueff | 1,4 V | 2,9 V | 4,2 V | 5,7 V |
| Umax / Ueff | 1,4 | 1,4 | 1,4 | 1,4 |
On constate que le rapport Umax/Ueff est constant : ce rapport vaut environ 1,4.
Umax et Ueff sont donc des
grandeurs proportionnelles.
Elles sont liées par la relation : Umax = 1,4 × Ueff.
Elles sont liées par la relation : Umax = 1,4 × Ueff.
Remarque : Une tension alternative de valeur
efficace Ueff (donc de valeur maximale
Umax = 1,4 Ueff) a
le même effet qu'une tension continue de même
valeur.
Exemple :
Une lampe brillera de la même façon si elle reçoit une tension de U = 6 V continue ou si elle reçoit une tension de Ueff = 6 V (ce qui correspond à Umax = 1,4 × 6 = 8,4 V.
Une lampe brillera de la même façon si elle reçoit une tension de U = 6 V continue ou si elle reçoit une tension de Ueff = 6 V (ce qui correspond à Umax = 1,4 × 6 = 8,4 V.
L'essentiel
La tension maximale se mesure grâce à
l'oscilloscope.
Pour mesurer la tension efficace, il faut lire la valeur sur le voltmètre en mode alternatif.
Umax et Ueff sont donc des grandeurs proportionnelles.
Elles sont liées par la relation : Umax = 1,4 × Ueff.
Pour mesurer la tension efficace, il faut lire la valeur sur le voltmètre en mode alternatif.
Umax et Ueff sont donc des grandeurs proportionnelles.
Elles sont liées par la relation : Umax = 1,4 × Ueff.
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