Mesure de la période à l`oscilloscope - Fréquence

Fiche élève 3/3
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Physique – Chimie
Détermination de la période à l’oscilloscopeFréquence
Objectifs
o Calculer la période d’une tension alternative sinusoïdale avec un oscilloscope ;
o Mesurer la fréquence d’une tension alternative sinusoïdale avec un multimètre en mode
fréquencemètre ;
o Utiliser la relation f = 1 / T.
ACTIVITE 1 : Détermination de la période T d’une tension alternative sinusoïdale avec un
oscilloscope
Un générateur « de collège » délivrant une tension
alternative sinusoïdale est relié à un oscilloscope.
1. Régler la sensibilité verticale de l’oscilloscope
pour obtenir l’oscillogramme le plus haut
possible sans sortir des limites supérieure et
inférieure de l’écran.
2. Régler la durée θ du balayage horizontale pour
observer deux « motifs élémentaires »*.
Noter la durée du balayage : θ =…………………
3. Compter sur l’axe horizontal le nombre X de divisions correspondant à la
période d’un « motif élémentaire »*.
X = …………………….
4. La valeur de la période T de la tension alternative s’obtient par le produit des grandeurs θ et X.
Calculer la période T de la tension alternative sinusoïdale appliquée. Exprimer le résultat en secondes.
T = ……………………………………………………
5. Bilan de l’activité 1 :
Un ……………………………… permet de mesurer la ………… T d’une tension alternative
sinusoïdale.
*motif élémentaire : plus petite partie de la courbe qui se reproduit identique à elle-même.
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Mesure de la période à l’oscilloscope –
Fréquence (page 1)
Fiche élève 3/3
ACTIVITE 2 : Mesure de la fréquence d’une tension alternative sinusoïdale avec un
fréquencemètre.
La fréquence, notée f, d’un phénomène périodique est le nombre de fois qu’il se reproduit identique à luimême en une seconde.
C’est donc le nombre de périodes en une seconde.
On utilise un multimètre en mode fréquencemètre afin de
mesurer la fréquence d’une tension alternative.
1. Placer le sélecteur du fréquencemètre sur le calibre le
plus élevé.
Noter ce calibre. ………………….
2. Brancher un fil sur la borne COM, un autre fil sur la borne
Hz.
3. Brancher le fréquencemètre aux bornes du générateur de
tension alternative sinusoïdale utilisé dans l’activité 1 en
utilisant les mêmes bornes que dans cette activité.
4. Faire une première détermination de la fréquence f et adapter éventuellement le calibre pour obtenir la
valeur la plus précise possible. Noter le calibre choisi et la valeur de la fréquence.
Calibre le mieux adapté : ……………………….
Fréquence : f = …………………………………..
5. Bilan de l’activité 2 :
Un ……………………………… permet de mesurer la ………….. f d’une tension alternative
sinusoïdale.
ACTIVITE 3 : Relation entre la période et la fréquence
1. Expérience
Vous disposez d’un générateur TBF dont on peut
faire varier la fréquence de la tension délivrée.
Brancher un oscilloscope à ses bornes.
Régler à votre choix la fréquence f de la tension
délivrée par le générateur et mesurer la période T
de cette tension à l’oscilloscope.
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Fréquence (page 2)
Fiche élève 3/3
Noter les valeurs de f et T dans le tableau ci-dessous.
Recommencer trois fois l’opération en faisant varier la fréquence.
2.
Résultats
Expériences
f ( Hz)
T (s)
f.T
n°1
n°2
n°3
n°4
Effectuer les calculs f.T sur la dernière ligne du tableau. Que remarquez-vous ?
..........................................................................................................................................................................
3. Conclusion :
Le produit f.T est égal à …… si la fréquence f est exprimée en ……… (….) et la période T en
…………. (…..).
Cela se traduit par la relation : f = ………………
4. Application
Le générateur utilisé dans l’activité 1 délivre une tension alternative sinusoïdale dont la période
correspond à celle dite du « secteur » car elle est fournie par EDF ou d’autres fournisseurs.
Sa période vaut T = 0,02 s.
Est-ce conforme au résultat obtenu dans l’activité 1 ?
……………………………………………………………………………………………………..
Calculer la fréquence f de cette tension.
…………………………………………………………………………………………
Est-ce conforme à la mesure faite dans l’activité 2 avec le même générateur ?
…………………………………………………………………………………………………………
Retenons :
La période de la tension sinusoïdale du secteur vaut T = ………. et sa fréquence est donc f =
…………
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