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Electricité >> Courant alternatif
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L'onde sinusoidale :
Auteur : Kolohama
Date : 13/05/2016
Sources : Aucune, images, Google

L'onde sinusoïdale, appelée aussi sinus ou sinusoïde est l'électricité généralement distribuée par les sociétés publiques. On la distingue généralement du courant continu grâce à sa forme arrondie et régulière. Il existe plusieurs types de sinusoïdes, on pense aux harmoniques (ce sujet sort de cadre du site), et aux systèmes triphasés. Une sinusoïde est représentée sur l'image en dessous à gauche. Comme on peut le constater, elle est composée de deux parties, une partie positive (celle au dessus du 0) et d'une partie négative (en dessous du 0). Elle est composée de cette façon, car les alternateurs qui la produisent font un tour de 360°, de là vient le rapport avec le cercle trigonométrique abordé un peu plus bas sur cette page.


sinusoide

* Onde sinusoïdale monophasée.

triphase

* Courant alternatif triphasé.



Sur l'image de droite au-dessus, nous avons un système d'ondes sinusoïdales triphasées, c'est à dire que le signal électrique comprend trois ondes sinusoïdales. Ce genre de système est très fréquent d'utilisation dans les usines et ateliers d'électrotechniques. Le système triphasé est vu plus amplement dans la section d'électrotechnique. Cette analogie ne nous sert qu'à faire comprendre que le système que nous utilisons dans les maisons, est un système sinusoïdal "monophasé" (une seule sinusoïde).

La période dans une onde sinusoïdale :

Comme dit précédemment une période est lorsque l'onde sinusoïdale fait un tour complet ou l'on peut dire termine un cycle comprenant une demi période positive et une demi période négative. On mesurer une période lorsque le départ de l'onde commence à 0 vers le positif et se termine à 0 après la demi période négative. Le schéma en bas est on peu plus explicite sur la question.


periode

* Représentation d'une période sinusoïdale.


La fréquence dans une onde sinusoïdale :

La fréquence est le nombre de cycles mesurés pendant une seconde. Plus le nombre de cycles de la sinusoïde est élevé en une seconde, plus la fréquence est élevée. La fréquence se mesure en Hertz (Hz), 1 Hertz équivaut à un cycle par seconde. La fréquence de l'électricité domestique mesure par exemple 60 Hz en une seconde en Europe, tandis qu'en Amérique 5O Hz. Cela veut dire qu'en une seconde, il y'aurait eu à peu près 60 cycles exécutés par l'onde sinusoïdale. Pour calculer la fréquence, on utilise la formule en bas à droite dans l'image en dessous. Le "T" veut dire le temps en seconde.


frequence

* Formule et schéma de la fréquence.

fleche

Mesurer la valeur d'une tension sinusoidale :
Auteur : Kolohama
Date : 14/05/2016
Sources : Fondements d'électronique (Floyd), images, Google
Valeur instantanée :

Avant toute chose, il faut savoir que la tension sur une onde sinusoïdale n'est pas la même partout car elle commence à 0 monte progressivement repasse par 0 puis elle devient négative. Sur le schéma en dessous on peut constater que la valeur de V1 à t1 n'est pas la même que celle de V2 à t2.


instantane

* Valeurs instantanées d'une onde sinusoïdale.


Valeur crête et valeur crête à crête :

La valeur crête désigne la valeur maximale que la sinusoïde a atteint soit négativement, soit dans le positif. La valeur crête est unique pour la courbe de la sinusoïde quand elle positive et aussi quand elle est négative car la courbe est généralement régulière. Attention, la valeur est peut être la même pour le positif est le négatif de la courbe, mais il ne faut pas oublier de mettre un signe moins (-) quand on parle de la valeur négative de l'onde. Quand on regarde les fléches sur le schéma en bas, on peut constater que la valeur crête est celle qui va du 0 (ligne du milieu) jusqu'au sommet maximum de la courbe et ça des deux côtés (en haut et en bas).


crete

* Valeur crête et crête à crête d'une onde.


La valeur crête à crête est représentée à droite dans l'image précédente, comme on peut le voir, elle signifie simplement la valeur des deux crêtes (positive et négative), elle s'obtient généralement par la multiplication par 2 de la valeur crête. Si la valeur de crête est 10 Volts, alors la valeur crête à crête est égale à 2 x 10 Volts = 20 Volts.
Attention, la valeur crête à crête d'une onde sinusoïdale constante et bien proportionnée (quand son positif est égale au négatif) est toujours positive.

Valeur efficace :

La valeur efficace est la valeur calculée à partir d'une formule mathématique appelée valeur quadratique moyenne (RMS ou root mean square en anglais). La valeur efficace d'une tension sinusoïdale est obtenue en mesurant la chaleur dégagée cette onde. " La valeur efficace d'une tension sinusoïdale est égale à la tension continue qui dégage la même quantité de chaleur dans une résistance. "
On peut convertir la valeur crête en valeur efficace grâce aux formules en dessous :

Ueff = 0,707 x Ucrête
Ucrête = Ueff / 0,707

fleche

Mesurer les angles d'un onde sinusoidale :
Auteur : Kolohama
Date : 15/05/2016
Sources : Fondements d'électronique (Floyd), images, Google
Petit rappel de trigonométrie :

* Mesurer les angles :

Pour ceux qui étaient un peu distrait sur les bancs de l'école, le degré est une mesure d'angle, un cercle comprend 360 degrés, un degré se note avec un petit cercle à la suite d'un nombre (°), exemple 360° . Un radian représente une distance angulaire le long de la circonférence d'un cercle. Un radian est égal à 57,3°. Il y' a donc 2 pi radians dans un cercle de 360°. pi représente le rapport de la circonférence d'un cercle à son diamètre, pi vaut environ 3,1416....


cercle

* Cercle trigonométrique avec angles et radians.

tableau1

* Tableau d'angles et leurs radians.



* La conversion angles/radians :

La conversion des angles en radians et des radians en angles, se fait grâce aux formules suivantes :

Rad = (Pi rad / 180°) x Degrés
Degrés = (180° / Pi rad) x Rad
Les ongles dans une onde sinusoïdale :

Le cycle complet d'une onde sinusoïdale vaut 360° ou 2 pi radians, c'est à dire quand l'ensemble du cercle trigonométrique a été parcouru. Un exemple vaut bien mieux qu'un long discours, l'image de gauche montre le principe, l'image droite est une petite animation qui montre le fonctionnement de la sinusoïde grâce au sinus et cosinus du cercle trigonométrique (ces deux notion n'ont pas été abordée pour en savoir plus consultez un livre de mathématiques).


angle

* Traduction des ondes en degrés et radians.

angle2

* Animation sur les ondes sinusoïdales.

fleche



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