98COU010 .......Enoncé : Mesures de déphasages à l'oscilloscope.

On considère les fonctions sinusoïdales suivantes :

j est le déphasage de u2 par rapport à u1.

1. Calculs préliminaires.

1.1. La pulsation w est exprimée en rad/s. En déduire l'unité de wt et de j dans l'expression de u2.

1.2. On pose q = wt . A la période temporelle T correspond la période angulaire a . Exprimer a en fonction de T.

Donner la valeur de a en radians puis en degrés.

1.3. En utilisant le document a), relever :

En déduire la valeur algébrique de j.

2. Les tensions u1 et u2 représentées sur le document a), sont observées à l'oscilloscope (document b).

2.1. Compléter l'oscillogramme en précisant les sensibilités de la base de temps et des voies.

2.2. Relever sur le document b), la valeur du décalage horaire t entre les passages à 0 V, par "front" de même nature des graphes de u1 et u2.

2.3. Donner la relation entre j , t et w .

Calculer la valeur absolue de j.

Préciser si u2 est en avance ou en retard sur u1.

En déduire la valeur algébrique (valeur absolue + signe) de j par cette méthode.

3. Amélioration de la précision de la mesure : méthode des 9 cm (voir document c)).

On règle la base de temps (souvent en la décalibrant) de façon à ce qu'une demie-période de u1 corresponde à 9 cm.

3.1. Préciser la valeur de déphasage correspondant à une division.

3.2. Retrouver la valeur de j par cette méthode.

4. Respect des conditions de réglage de l'oscilloscope (ces conditions peuvent être consultées dans l'aide).

Le document d) correspond à une mesure erronée.

4.1. Préciser quelle est l'erreur de manipulation.

4.2. Quelle est la valeur absolue apparente (fausse) du déphasage ?

4.3. La valeur absolue correcte du déphasage peut cependant être obtenue à partir de ce document. Indiquer une méthode possible sachant que la valeur correcte de |j| pour les tensions du document d) est 30 ░.

5. Mesures de déphasages.

Relever sur le document e) les déphasages entre les tensions u1 et u2, puis u1 et u3 (u1, u2 et u3 forment un système triphasé de tensions).