TP12-Signaux périodiques - Cours particuliers de mathématiques et ...

|ANA |REA |VAL |Note |
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Objectifs :
> Savoir utiliser un oscilloscope et mesurer les grandeurs
caractéristiques d'un signal périodique Compétences travaillées (capacités et attitudes) :
> ANA : Utiliser des documents. Etablir un protocole.
> REA : suivre un protocole, dresser un tableau ou un graphique.
> VAL : observer et interpréter les résultats. TP : Etude d'un signal périodique
(Relatif au chapitre 12) I- Familiarisation avec l'oscilloscope
L'oscilloscope sert à visualiser la tension entre les bornes
d'un circuit électrique auxquelles il est branché. C'est un voltmètre qui
affiche ce qu'il mesure sous forme d'un graphique.
Dans de nombreux appareils médicaux, il permet d'observer ce que les
capteurs enregistrent (ex : électrocardiogramme). - Régler l'oscilloscope pour obtenir un déplacement du spot lumineux le
plus lent possible au centre de l'écran, en réglant la « base de
temps » ou « vitesse de balayage » sur 0,2 s. (REA)
- Chronométrer la durée mise par le spot pour parcourir dix fois la
largeur de l'écran. (REA) Question 1 (ANA,VAL)
Déterminer la durée nécessaire au spot pour parcourir une fois la largeur
de l'écran et la durée nécessaire au spot pour parcourir une division de
l'écran. Comparer le résultat obtenu avec la valeur de vitesse de balayage
sélectionnée et conclure. Question 2(ANA,VAL)
Indiquer comment calculer les valeurs de tension (U) et de temps (t)
mesurées en fonction du nombre n de divisions observées à l'écran et en
fonction des sensibilités Sh et Sv.
Sur l'oscillogramme ci-contre, mesurer Umax et Umin.
Mesurer la durée t1 entre deux passages de la tension par 0 V, et la
durée t2 entre deux passages par Umax. II- Utilisation de l'oscilloscope
Réglage du « zéro » et réglage des sensibilités Question 3 (ANA)
Annoter le schéma de la face avant de l'oscilloscope. Sur quelles
sensibilités faut-il régler l'oscilloscope au départ, avant la mesure ?
Justifier.
Visualisation de tensions et mesures
Relier les bornes de l'oscilloscope à celle du générateur GBF pour observer
la tension qu'il délivre. (REA)
Régler les sensibilités de façon à visualiser convenablement quelques
motifs élémentaires sur l'écran. (REA) Question 4 (ANA, REA, VAL) Dans quel ordre faut-il ajuster les sensibilités pour faire une bonne
observation de la tension ?
Déterminer les valeurs Umax et Umin, puis la période et la fréquence de
la tension mesurée.
Reproduire l'oscillogramme obtenu sur le schéma de l'oscilloscope en
reportant les valeurs des sensibilités.
Observer et mesurer à nouveau les grandeurs caractéristiques de la
tension pour un autre réglage du générateur. Que remarquez-vous ?
III- Quelques applications en médecine.
L'électrocardiogramme ou l'électroencéphalogramme sont des techniques
aidant à l'établissement d'un diagnostic médical.
L'électrocardiogramme. Question 4 (ANA):
Quel est l'organe concerné par cet examen ?
Question 5 (VAL):
Le signal obtenu est-il périodique ? Si oui, surligner son motif
élémentaire et déterminer la période T de la tension et la fréquence f. En
déduire le nombre de battements du c?ur par minute (ce que l'on nomme
fréquence cardiaque).
Question 6 (ANA,VAL)
Pourquoi ne peut-on pas mesurer Umax et Umin ? Mesurer alors la tension «
crête à crête ». L'électroencéphalogramme. Question 7 (ANA):
Quel est l'organe concerné par cet examen ?
Question 8 (VAL):
Le signal obtenu est-il périodique ? Si oui, surligner son motif
élémentaire et déterminer la période T de la tension et la fréquence f.
Quelles sont les valeurs maximales et minimales de la tension
correspondante ?