Calculer la fréquence propre N0 du circuit. 2-/ Oscillations forcées








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date de publication15.04.2017
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Oscillations électriques forcées en régime sinusoïdal

TP 4ème






I-/ Buts du T.P:

  • Mise en évidence expérimentale des oscillations électriques forcées.

  • Définition de l’impédance.

II-/ Principe du T.P :

On considère le circuit électrique série comportant :

  • Un générateur BF délivrant une tension alternative sinusoïdale d’amplitude Um=2V et de fréquence Ne=400 Hz - Un resistor de résistance R variable.

  • Une bobine d’inductance L = 0,2 H et de résistance r= …..Ω.

  • Un condensateur de capacité C = 0,47 µF. ( vérifier sa valeur avec un multimètre)

  • Un ampèremètre et un oscilloscope pour visualiser simultanément la tension aux bornes du resistor et celle aux bornes du générateur.

III-/ Travail demandé :

1-/ Fréquence propre N0 du circuit Calculer la fréquence propre N0 du circuit.

2-/ Oscillations forcées :

* Faire le schéma du circuit électrique et réaliser le montage.(Préciser les branchements sur le schéma afin de visualiser sur la voie Y1 la tension aux bornes du résistor et sur la voie Y2 celle aux bornes du générateur.).

* Visualiser à l’aide de l’oscilloscope la tension uR(t) et déterminer sa période T et sa fréquence N.

* Compléter le tableau suivant :

Ne : fréquence excitatrice du générateur

200

400

600

N0 : fréquence propre du circuit










N : fréquence du courant dans le circuit










* Comparer N à la fréquence Ne du GBF puis à N0 fréquence propre. Conclure.

3-/ Impédance Z du circuit :

  1. Z dépend elle de U et I ?

  • Débrancher l’oscillo et brancher un voltmètre aux bornes du générateur. (S’assurer que l’index du multimètre est sur V)

  • A l’aide du G.B.F Faire varier l’amplitude Um de la tension excitatrice et prélever la tension efficace indiquée par le voltmètre.

  • Remplir le tableau de valeurs suivant :

    U(V)

    1

    1,5

    2

    2,5

    3

    I(mA)
















    Z= (Ω)
















  • Conclure.

  1. Z varie elle avec les grandeurs caractéristiques du circuit ?

Maintenir la tension efficace aux bornes du générateur constante (U=2V), faire varier l’une des grandeurs caractéristiques du circuit (R, L, C ou N) et calculer à chaque fois l’impédance Z=.

4-/ Nature du circuit :

Préciser pour chacun des cas suivants si i(t) est en avance, en retard ou en phase avec u(t).

  • N0.

  • N=N0.

  • N>N0.

5-/ Phénomène de surtension. 




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