📺 Apprends à régler un oscilloscope
Un oscilloscope mal réglé, c'est un ver luisant hystérique qui court sur un écran vert. Bien réglé, c'est l'outil qui te donne la période, la fréquence et la tension d'un signal en un coup d'œil. Tourne les boutons, apprivoise la trace… puis mène l'enquête sur le GBF mystère.
🧪 Mode d'emploi : règle les curseurs (à droite, ou sous l'animation sur téléphone), lance avec ▶, observe les mesures et relève les 🎯 défis. Le bouton ⛶ agrandit l'animation, idéal sur téléphone à l'horizontale.
Ce que tu vois
- L'écran compte 10 divisions horizontales et 8 verticales. La base de temps fixe la durée représentée par une division horizontale (en ms/div), la sensibilité la tension représentée par une division verticale (en V/div).
- Une période qui occupe 4 divisions avec 0,5 ms/div dure T = 4 × 0,5 = 2 ms, donc f = 1/T = 500 Hz.
- Le déclenchement fait démarrer chaque balayage au même endroit du signal (quand la tension franchit le niveau choisi en montant). Si ce niveau est plus grand que Umax, la tension ne l'atteint jamais : chaque balayage part n'importe où et la trace défile.
- La position verticale déplace la trace sans changer sa forme : le petit repère « 1 ▸ » indique où se trouve 0 V.
- Simplification : l'oscilloscope est idéal (pas de bruit ni de bande passante limitée) et le balayage démarre exactement au bord gauche de l'écran.
Expériences à faire
- Avec f = 250 Hz, quelle base de temps faut-il pour voir 2 périodes et demie sur l'écran ?
- Mets le niveau de déclenchement à 6 V avec Umax = 3 V : pourquoi la trace défile-t-elle ? Que se passe-t-il à 2 V ? À −2 V ?
- Passe du sinus au carré sans toucher aux réglages : la valeur efficace change-t-elle ? Choisis ensuite ✏️ Ma forme et tape |sin(πx)| (tension redressée) : que vaut Ueff ?
- Mets la base de temps sur 50 ms/div avec f = 2 000 Hz : pourquoi ne voit-on plus qu'une bande verte ?
- Active les curseurs de mesure et mesure une période au dixième de division près.
La physique derrière l'animation
- Lecture horizontale : T = (nombre de divisions d'une période) × (base de temps), puis f = 1/T (T en secondes pour f en hertz).
- Lecture verticale : Umax = (nombre de divisions entre 0 V et le sommet) × (sensibilité). La tension crête à crête vaut 2 Umax pour un signal symétrique.
- Valeur efficace d'une tension sinusoïdale : Ueff = Umax/√2 ≈ 0,707 Umax. C'est elle qu'affiche un voltmètre en mode alternatif (AC). Pour un carré, Ueff = Umax ; pour un triangle, Ueff = Umax/√3.
- Pour une lecture précise, on choisit la plus petite sensibilité et la plus petite base de temps qui gardent le motif utile entièrement à l'écran.
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