Tensions alternatives / Utilisation d'un oscilloscope

Constat

Oscillo On mesure la tension aux bornes d'un générateur basse fréquence (GBF) avec un voltmètre. On constate que la tension aux bornes de ce générateur ne cesse de varier, prenant alternativement des valeurs positives et négatives.

expérience virtuelle (www.pccl.fr)

Si on augmente la fréquence du signal délivré par le générateur, le voltmètre ne peut plus suivre les variations de la tension et affiche une valeur "moyenne" proche de zéro. Il faut alors utiliser un autre appareil afin de visualiser correctement cette tension : l'oscilloscope.

Principe de l'oscilloscope

Les oscilloscopes courants sont équipés d'un tube cathodique (on commence à voir apparaître des oscilloscopes à "écran plat").

L'intérieur des tubes cathodiques est vide. Cela permet d'y projeter un faisceau d'électrons (l'air étant un isolant) vers un écran muni d'une surface produisant un point lumineux (le "spot"). Ce faisceau d'électrons passe entre des plaques qui permettent d'influencer sa trajectoire.

Pour mesurer une tension à l'aide d'un oscilloscope, on relie les plaques horizontales (déviation verticale) aux bornes du dipôle étudié. S'il s'agit d'un générateur, la plaque reliée au pôle négatif du générateur va se charger en électrons (particules négatives) alors que la plaque reliée au pôle positif de ce générateur va s'appauvrir en électrons (sa charge devient alors positive). Le faisceau d'électrons sera alors repoussé par la plaque négative et attiré par la plaque positive. La position du spot sur l'écran quadrillé permet d'estimer la valeur de la tension mesurée.

L'intéret de l'oscilloscope est de posséder en plus une fonction "balayage" qui, grâce aux plaques verticales (déviation horizontale), permet de faire défiler rapidement le spot sur l'écran. Cela permet de décomposer le mouvement du spot et donc de visualiser les variations rapides d'une tension, à condition de trouver les bons réglages sur l'oscilloscope...

oscilloscope virtuel (www.pccl.fr)