Oscilloscope
portable à 2 canaux PCE-OC 1 (Scope-Meter)
oscilloscope portable (5 MHz), multimètre
(effectif réel), compteur de fréquence (10 MHz)
et mesureur de tours; le tout combiné en un
seul instrument portable
Cet
oscilloscope portable (oscilloscope à
mémoire) est un instrument de mesure
avec de nombreuses fonctions pour les
électrotechniciens du secteur industriel in situ,
les ateliers mécaniques, le laboratoire,
la recherche et le développement.
L'oscilloscope portable remplit le vide
existant entre un multimètre normal et
l'oscilloscope multifonctions portable;
le tout en un format compact d'un
multimètre
professionnel. En plus de ses nombreuses
fonctions, cet oscilloscope
se distingue par sa grande plage de fréquence (5 MHz) et
ses deux canaux réels. L'oscilloscope
indique en même temps les valeurs de
mesure et les formes d'ondes; et vice versa,
pour les différentes valeurs de mesure
numériques, sa courbe oscilloscopique
est montrée. Le grand écran de
l'oscilloscope sert pour l'indication
simultanée des paramètres du
multimètre et les formes d'ondes.
L'usage de l'oscilloscope est rendu
facile grâce à ses touches.
Grâce au logiciel et au câble de données USB
de l'oscilloscope, le registre de
données et l'élaboration des données à
l'ordinateur se font très simplement.
Il est aussi possible d'enregistrer les données avec une
connexion à un ordinateur. Avec ce type
d'oscilloscope, il pourra s'utiliser
dans un vaste secteur de l'industrie et
dans le domaine de la recherche. Si
vous avec besoin de vérifier des prises
de terre
(résistance / tension à terre) vous
pourrez voir
ici (telluromètre)
l'appareil le mieux adapté à vos
nécessités.
Nous possédons aussi un autre modèle
oscilloscope de laboratoire d'une
largeur de bande de 40 MHZ, qui intègre
une mémoire pour enregistrer les
données, des fonctions mathématiques et
possède un écran couleur et un port USB. Vous aurez sur ce lien (oscilloscopes)
une liste générale où vous trouverez
l'oscilloscope le plus adéquat.
Oscilloscope digital
à 2 canaux
Part de
mesure de l'oscilloscope de 50 mS/s par canal
Largeur de bande
analogique
de l'oscilloscope DC jusqu'à 5 MHz
Cet oscilloscope a
différentes possibilités trigger, comme
l'activation automatique
Multimètre de
plage automatique True RMS
Compteur de
fréquence de 10 MHz
Autoset pour un
usage facile
L'oscilloscope a un contrôle de menu
simple grâce à ses touches
Ecran graphique de
l'oscilloscope à illumination de fond de 132
x 128 pixels
Mémoire interne de l'oscilloscope
pour un maximum de 16 captures
Interface USB de l'oscilloscope
pour des valeurs de mesure DMM et
le transfert des ondes de mesure
L'oscilloscope a
une fonction de registre de données par
l'ordinateur
Alimentation par
secteur ou accumulateur (lithium)
Sécurité: IEC-1010-1/ 664; CAT III/600V
Oscilloscope portable PCE-OC 1
Voir / imprimer la
notice d'emploi
de l'oscilloscope
Photos de
l'écran de l'oscilloscope
portable
Différentes images des mesures sur l'écran
de l'oscilloscope PCE-OC 1
132 x 128 pixels, 63 x 65 mm,
graphique à haute résolution, illumination
de fond
Déconnexion
automatique
réglable /
détachable
Alimentation
4 x
accumulateurs Ni-MH de 1,2 V ou réseau externe,
l'accessoire de réseau et
les accumulateurs sont inclus dans la
livraison
Port à
l'ordinateur
USB
Dimensions (largeur x
hauteur x profondeur)
90 x 195 x 40 mm
Poids
460 g
Règlementation
DIN 57 411 / VDE 0411; IEC 1010; EN 61010; CAT III /
600 V
Exemples
d'usage de l'oscilloscope portable
PCE-OC
1
Sur la photo
ci-dessus on peut observer la
mesure de la
tension, la fréquence et la forme d'onde
du réseau avec l'oscilloscope PCE-OC1
Sur la photo
ci-dessus on peut observer la réponse
échelonnée de la sortie du processeur
avec l'oscilloscope
PCE-OC1
Sur cette image vous pouvez voir l'écran
de l'oscilloscope PCE-OC1 où l'on peut
voir le résultat d'une mesure effectuée
préalablement
Emplacement des
pinces pour la mesure dans
l'oscilloscope du canal A. Ces pinces
sont inclues dans la livraison et
supportent une tension maximum de 1000 V
Dans la
vidéo de gauche, vous pouvez voir
l'oscilloscope réalisant plusieurs types
de vérifications comme par exemple la
vérification de la charge d'une batterie
d'un véhicule à partir de la mesure de la
tension
entraînée ou
la mesure du signal d'alimentation
d'entrée à une balance,
vérifiant que la forme d'entrée du
signal n'est pas dénaturée
et que la fréquence est correcte.
Logiciel
pour l'oscilloscope
portable PCE-OC 1
Sur la photo ci-dessus on peut observer les
canaux
A et B observant que dans le canal A
il
existe un signal quadratique
et dans le B il n'y a que du bruit.
Sur cette image on peut observer la mesure de la
fréquence du Réseau Electrique Espagnol
qui
est de 50
Hz avec le logiciel de l'oscilloscope.
On peut aussi
observer la mesure de la tension du Réseau
Electrique Espagnol qui est
de 230 V en AC
avec le logiciel de l'oscilloscope.
Contenu de la livraison
1 x oscilloscope portable PCE-OC 1,
1 x logiciel qui inclut un câble de données USB,
2 x sets de câbles de
tests,
1 x mallette de transport,
1 x support en caoutchouc,
1 x adaptateur / chargeur AC,
1 x set de
accumulateurs Ni-MH,
1 x
notice d'emploi
Accessoires
supplémentaires
- Certificat de calibrage ISO
(pour les entreprises
désirant incorporer l'oscilloscope
dans le groupe d'outils
de contrôle interne ou
pour le recalibrage
annuel.
Le certificat ISO
comprend un calibrage de
laboratoire et un
document de contrôle
avec toutes les valeurs
de mesure. Le certificat
de calibrage ISO peut
être en tension
(AC / DC) ou en courant (AC / DC).
-
Adaptateur pour la pince
ampèremétrique
Adaptateur pour des mesures
indirectes de courant
jusqu'à 1000A sans
interruption du conducteur.
- Plage: 200 / 1000 DCA / ACA
- Signal de sortie: 0 - 1V DC
- Exactitude: ± 1,5 / 2 %
- DCA réglage zéro
- Dimensions: 190 x 64 x 33 mm
- Diamètre du conducteur maximum: 33,5
mm
- Alimentation: batterie 9V
-
Adaptateur de tours
Adaptateur avec un
capteur de tours, câble 1 m.
Pour la mesure optique des
tours entre 100...
20000 RPM en deux plages.
- 0,1 mV DC / 1 RPM (plage 1)
- 0,1 mV DC / 10 RPM
(plage 2) - Dimensions: 190 x 73 x 37 mm
- Alimentation: batterie 9V
-
Adaptateur de pression.
Adaptateur à
capteur de pression,
câble de 1m. Pour la mesure absolue de
la pression entre 3,5... 3500 kPa.
- Précision: ±1 % (jusqu'à 1700 kPa); ±2 %
(jusqu'à 2400 kPa)
y ± 5 % (jusqu'à 3500
kPa)
- Résolution: 0,1/ 1 kPa
- Dimensions: 100 x 50 x 25 mm; 1/4" capteur.
- Alimentation: batterie 9V
-
Adaptateur d'humidité
Adaptateur avec un
capteur d'humidité dans une anse
et un câble de 1 m.
- Plage de mesure: 10... 95 % H.r.
- Précision: ±3 % r.F. < 70%
3% de la moyenne + 1% ≥ 70%
- Résolution: 0,1 % r.F. - Dimensions: 100 x 50 x 25 mm
- Alimentation: batterie 9V
-
Adaptateur de lumière
Adaptateur avec capteur
pour lux et câble de 1 m.
- Trois plages de mesure: 0...
2000 / 0...
20000 et 0... 50000
lux
- Précision: ± 5 %
- Résolution:
1,10,100 lux - Dimensions: 100 x 50 x 25 mm
- Alimentation: batterie 9V
-
Adaptateur pour la
vitesse de l'air
Adaptateur à capteur
pour la vitesse de l'air
avec un câble de 1 m
-
Plage de mesure: 0,2... 30
m/s;
- Précision: ± 2 %
-
Résolution: 0,1 (m/s; km/h;
nœuds) - Dimensions: 100 x 50 x
25 mm
- Alimentation: batterie 9V
-
Adaptateur de son
Adaptateur à capteur
sonore et câble de 1 m. Evaluation A; possibilité
de calibrage externe (calibreur PCE-SC 41)
- Plage de mesure: 30...130 dB (en 3 Plages)
-
Précision: ± 1,5 dB (IEC 651 classe II) - Dimensions: 107 x
53 x 29 mm
- Alimentation: batterie 9V
-
Adaptateur EMF
Adaptateur à capteur EMF et câble de 1 m.
- Plages: 0... 20 microTesla / 200
milliGauss
- Précision: ± 4 %
- Résolution: 0,1 µTesla / 1 milliGauss
- Largeur de bande: 30... 300 Hz - Dimensions: 100 x 50 x 25 mm
- Alimentation: batterie 9V
Principe de fonctionnement de
l’oscilloscope digital à mémoire
L'oscilloscope s’utilise quand il est nécessaire de
représenter les signaux électriques d’une façon visuelle. Le
parcours de la tension est représenté à travers le temps
dans un système de coordonnées bidimensionnel. Un
oscilloscope digital à mémoire est composé de la façon
suivante
Le signal recueilli par la
pointe de la sonde se règle avec les circuits d’entrée
analogique (signal, amplificateur, etc.). Ensuite, il est
envoyé à un transducteur A/D. Le transducteur A/D est une
pièce qui transforme la tension d’entrée analogique en une
valeur numérique digitale. Le signal est vérifié dans un
cycle fixe. Les valeurs sont gardées dans une mémoire. Grâce
à un processeur, les valeurs se lisent et sont montrées à
l’écran.
Certains concepts de l’oscilloscope
Vitesse d’échantillonnage: La vitesse d’échantillonnage vous
indique le nombre de fois que le signal analogique est
vérifié ou mesuré. Normalement la quantité d’échantillons
pris par seconde est indiquée, par exemple 500 MS/s (Megasamples
par seconde). De la vitesse d’échantillonnage dépend
jusqu’où est montrée une indication correcte de la fréquence
du signal d’entrée. Pour obtenir une bonne présentation, la
vitesse d’échantillonnage devrait être le décuple de la
fréquence d’entrée maximum.
Quand un signal est vérifié avec une faible vitesse
d’échantillonnage, l’effet aliasing se produit. Cet effet
fait qu’une forme d’onde soit montrée avec le multiple de la
période du signal réel. Le croquis suivant l’illustre:
Les points rouges indiquent
l’échantillonnage. A partir de celui-ci, un signal
acoustique de faible fréquence est reconstruit par erreur.
Pour l’éviter, il est possible d’utiliser un filtre à faible
passage qui filtre des fréquences qui sont supérieures à la
fréquence d’échantillonnage moyen.
Séquence de mesure (échantillonnage déphasé): Par la
séquence de mesure, il est possible de reconstruire
correctement des signaux périodiques à une faible vitesse
d’échantillonnage. Pour cela chaque période est
échantillonnée plusieurs fois. Cependant, les moments de
l’échantillonnage se déphasent par rapport au début de la
période.
Après la première exécution (en
vert) le signal est encore échantillonné plusieurs fois en
déphasé (en bleu et orange). Cela permet de reconstruire le
signal avec précision bien qu’il y ait une faible vitesse
d’échantillonnage. Ce procédé a l’inconvénient que le signal
doit être périodique et répétitif. Des évènements uniques et
brefs ne peuvent être enregistrés.
Déclenchement (trigger): Si les oscilloscopes indiquerait le
signal d’entrée de gauche à droite, il serait impossible de
créer une image arrêtée. Etant donné que la fréquence
d’image est généralement très élevée et le signal
commencerait d’un point quelconque, nous obtiendrions une
image intermittente. Pour régler ce problème un trigger est
créé. Cela permet d’obtenir une image nette, puisqu’il
détecte quand le signal d’entrée dépasse la valeur limite
(ce réglage est effectué dans l’oscilloscope). Dès qu’un
évènement trigger est créé, le signal d’entrée est montré à
l’écran. On obtient ainsi le signal qui sera montré en
commençant toujours du même point. De nombreux oscilloscopes
vous offrent un déclenchement externe. Cela permet au
commencement de l’indication de se régler à travers une
entrée externe. Les oscilloscopes digitaux modernes vous
offrent en supplément d’autres possibilités de déclenchement
(trigger).
- Certificat de calibrage ISO
(calibrage et certificat de laboratoire) Vous pourrez obtenir un certificat de calibrage ISO de
l'oscilloscope. Dans le certificat et le calibrage de
laboratoire pour l'oscilloscope, un certificat de révision
avec les données de votre entreprise est délivré, pour que
vous puissiez par exemple enregistrer les appareils en tant
qu'instruments de contrôle ISO, et dans lequel il est
certifié que ces appareils peuvent être à nouveau réglés
selon les standards nationaux. Vous trouverez à la suite de
plus amples informations sur le calibrage:
Calibrage:
révision de la précision des magnitudes mesurées de
l'oscilloscope sans intervention du système de mesure. Ou bien:
détermination de la déviation systématique de l'écran du
mesureur par rapport à la valeur réelle de la magnitude mesurée.
Certificat de calibrage:
il documente les caractéristiques techniques de mesure de l'oscilloscope
ainsi comme le tour de réglage aux standards nationaux.
Intervalle de calibrage:
Pour pouvoir effectuer des mesures correctes, l'oscilloscope
utilisé devra être révisé ou calibré périodiquement. Cette
période de temps correspond à un intervalle de calibrage. Il
n'existe pas de norme qui affirme quand il faut recalibrer
l'oscilloscope. Il faut prendre en compte au moment de
déterminer l'intervalle les points suivants:Magnitude
mesurée et bande de tolérance permise
Utilisation de l'oscilloscope
Fréquence d'emploi de l'oscilloscope
Conditions environnementales de l'oscilloscope
Stabilité du calibrage antérieur de l'oscilloscope
Précision de mesure exigée de l'oscilloscope
Dispositions relatives au système de contrôle de qualité
en entreprises de l'oscilloscope
Cela signifie que la période
entre deux calibrages doit être fixée et contrôlée par le
propre usager. Nous conseillons pour l'oscilloscope un
intervalle de calibrage d'entre 1 et 3 ans. Pour toute
assistance aux clients désirant augmenter la fixation de
l'intervalle, nos employés vous conseilleront avec plaisir.
Principe de
fonctionnement de l'oscilloscope digital Quand nous avons un circuit et nous désirons observer la
réponse du signal qui en résulte, il faudra connecter une
sonde à l'élément que nous voulons vérifier pour voir le
résultat de ce circuit ou son composant. Le signal ira de la
sonde à la section verticale, que nous pourrons amplifier ou
atténuer grâce aux commandes digitales dont dispose l'oscilloscope. Une
fois le signal amplifié, grâce au module antérieur, il
s'enverra à la section
horizontale pour que, grâce à ce pas et au pas précédent et
grâce aussi aux différents procédés tels que les
convertisseurs A/D, l'écran montre le signal recherché. Si la tension de
ce signal est positive en référence avec le point de
référence ou GND, il sera indiqué dans la partie supérieure
de l'écran et par contre si elle est négative, il sera
indiqué dans la partie inférieure. Comme indiqué ci-dessus, le signal passe de la sonde jusqu'à la section verticale,
et de celle-ci il passe à la section
horizontale, non sans passer avant par la section de
déclenchement qui est chargée de bouger le signal de la
partie gauche à la partie droite d'un temps déterminé (grâce
à cela il est aussi possible d'obtenir une stabilisation du
signal). Ce parcours est obtenu grâce à la base du temps (TIME-BASE). Les réglages de base devant s'effectuer pour une utilisation
correcte de l'oscilloscope sont:
Commande
Ampli. (atténuation ou amplification) - Cette
commande règle l'amplitude du signal ou des signaux
dépendants de l'oscilloscope dont on dispose. Il faut
que le signal occupe tout l'écran sans dépasser les
limites de celle-ci.
Commande Timebase (échelle
de temps) - Cette commande règle le temps par quadrillage représentée par
une division de l'écran.
Commande Trigger
Level et Trigger Selector (niveau de déclenchement /
type de déclenchement) - Avec ces commandes il est
possible d'obtenir la meilleure stabilisation possible
des signaux qui se répètent plusieurs fois.
De plus
il est aussi très important de régler les paramètres de
mise au point, d'intensité et de
positionnement des signaux dans les axes X et Y.
L'oscilloscope digital en
plus de ces réglages possède une mémoire pour effectuer des
mesures prolongées et pouvoir transférer ces données à un PC.
Principe de
fonctionnement d'un
oscilloscope
Loi d'Ohm George
Simon Ohm fut un
physicien allemand
célèbre pour ses
recherches sur les
courants électriques. Sa formulation
de la relation entre l'intensité
du courant, la
différence de potentiel
et la résistance
contribue à la loi d'Ohm, avec laquelle il
établit dans sa loi que la quantité de
courant qui circule par un circuit
formé par des
résistances pures est
directement
proportionnel à la force
électromotrice appliquée
à un circuit, et inversement
proportionnel à la résistance totale du circuit.
Cette loi est
normalement exprimée
avec la formule I= V/R,
où I représente
l'intensité du courant
mesuré en ampères, V
la force électromotrice en
volts et
R la résistance en ohms. L'unité de résistance
électrique a été appelé ohm
en son honneur et fut
définie en 1893. La loi d'Ohm n'est pas
une loi naturelle
fondamentale mais une
relation empirique
valable uniquement pour
certains matériaux. Les
matériaux qui ont une constante de
résistance sur une vaste
plage de
voltages et les
matériaux qui ne suivent
pas cette loi sont
appelés non linéaires et
ont une relation de
courant-voltage non
linéaire.
Les matériaux qui
suivent cette loi s'appellent
conducteurs ohmiques ou
conducteurs linéaires et
ont une relation de
courant-voltage sur une
vaste plage de voltages
appliqués. La loi d'Ohm est la loi
de base pour le flux du
courant. Le courant flue par un circuit
électrique en suivant
plusieurs lois.
Qu'est-ce qu'un
un circuit série? Un circuit signifie que les dispositifs ou les
éléments du circuit sont
disposés de façon à ce
que la totalité du
courant
passe à travers de
chaque élément sans
division ni dérivation
dans des circuits
parallèles. Cette loi s'applique à
tous les circuits
électriques de courant
continu et de courant
alternatif, bien que
pour analyser des
circuits plus complexes
il faut utiliser
d'autres principes
supplémentaires à cette
loi. Actuellement pour
résoudre théoriquement
les circuits
électroniques on prend
comme référence que le
courant doit toujours
circuler du sens positif
au négatif.
Récemment
il a été démontré que le
sens réel que ces
électrons suivent est
tout à fait le
contraire: du négatif au
positif mais pour la résolution théorique de
ces circuits ce qui est
toujours pris en compte
est du sens positif au
sens négatif,
c'est-à-dire suivant la
loi d'Ohm.
Circuit
électrique
Avec un oscilloscope
il est possible de vérifier un circuit
électrique. Un circuit électrique est une
série d'éléments électriques ou
électroniques, comme par exemple des résistances,
des inductances, des condensateurs, des
dispositifs électroniques semi conducteurs,...
connectés électriquement entre eux afin de
générer, transporter ou
modifier des signaux électroniques ou
électriques. On dit donc qu'un circuit est
résolu quand le voltage et le courant sont
déterminés à travers de chaque élément. La
loi d'Ohm (comme indiqué précédemment) est une
équation importante pour déterminer la
solution. Cependant, cette loi peut ne pas
être suffisante pour proportionner une
solution complète. Comme vous pouvez le voir
sur la photo ci-dessous, pour essayer de
résoudre le circuit il est nécessaire
d'utiliser les lois de Kirchhoff, comme pour
la plupart des circuits.
Comme vous
pouvez le voir, les variables des courants
et des voltages associés à chaque résistance
et le courant associé à la source de voltage
on été marqués (le marquage comprend les
polarités de référence). Les points
indicateurs des pôles sont les points du
début et de la fin d’un élément de circuit
individuel. Un nœud est un point où se
trouvent deux éléments ou plus de circuit.
Comme indiqué ci-dessous, il est nécessaire
d’identifier les nœuds pour utiliser la loi
du courant de Kirchhoff. Sur la figure 1.1
les nœuds sont a, b, c et d. Le nœud d
connecte la batterie au foyer et par essence
il s’étend sur toute la partie supérieure du
diagramme, bien que l’on utilise qu’un seul
point par commodité. Les points de chaque
côté de l’interrupteur indiquent ses pôles,
mais seul un est nécessaire pour représenter
un nœud, alors on en indique qu’un comme
étant le nœud c.
Pour le circuit représenté sur la figure 1.1
nous pouvons identifier sept inconnues: Is,
I1, Ic, il, V1, Vc et Vl. On rappelle que Vs
est un voltage connu car il représente la
somme des voltages entre les pôles des deux
cellules sèches, un voltage constant de 3V.
Le problème est qu’il faut trouver les sept
variables inconnues. De par l’algèbre nous
savons que pour trouver n quantités
inconnues, il faut résoudre n équations
simultanées indépendantes. La loi d’Ohm nous
indique que trois des équations nécessaires
sont: V1 = I1 x R1 / Vc = Ic x Rc / Vl = il
x Rl
L’interconnexion d’éléments du circuit
impose certaines restrictions en relation
entre les voltages et les courants. Ces
restrictions sont connues comme les lois de
Kirchhoff, en l’honneur de Gustav Kirchhoff
qui fut le premier à les établir dans un
article publié en 1948. Les 2 lois qui
établissent les restrictions
mathématiquement sont connues sous le nom de
loi de Kirchhoff des nœuds et loi de
Kirchhoff des mailles.
Nous pouvons maintenant énoncer la loi de
Kirchhoff des nœuds:
La somme
algébrique de tous les courants dans
n’importe quel nœud d’un circuit est égale à
0.
Pour utiliser la
loi de Kirchhoff des nœuds, il faut
attribuer à chaque courant du nœud un signe
algébrique selon un sens de référence. Si
l’on attribue un signe positif à un courant
qui sort du nœud, il faudra attribuer un
signe négatif à un courant qui entre dans le
nœud. Au contraire, si l’on détermine un
signe négatif à un courant qui sort du nœud,
il faudra attribuer un signe positif à un
courant qui entre dans le nœud.
En appliquant la loi de Kirchhoff des nœuds
pour les quatre nœuds du circuit de la
figure 1.1,et en utilisant la conversion qui
établit que les courants qui sortent du nœud
sont considérés positifs, on obtient quatre
équations:
Nœud A –->
Is – I1 = 0
(Equation 1.5)
Nœud B –->
I1 + Ic = 0
(Equation 1.6)
Nœud C –-> -
Ic – il = 0
(Equation 1.7)
Nœud D –->
il – Is = 0
(Equation 1.8)
Observez que les
équations 1.5 – 1.6 – 1.7 – 1.8 ne forment
pas un système indépendant parce qu’elles
peuvent toutes les quatre s’obtenir des
trois autres. Dans n’importe quel circuit
ayant n nœuds, on peut dériver n – 1
équations de courant indépendantes de la loi
des nœuds de Kirchhoff. Si nous ne prenons
pas en compte l’équation 1.8 nous avons 6
équations indépendantes, c’est-à-dire, les
équations de 1.2 à 1.7. Mais nous en avons
besoin d’une autre que nous pouvons obtenir
de la loi des mailles de Kirchhoff.
Avant d’énoncer la loi de Kirchhoff des
mailles, nous devons définir ce qu’est une
trajectoire fermée. En commençant par un
nœud choisi arbitrairement, nous traçons une
trajectoire fermée dans un circuit à travers
d’éléments de base sélectionnés du circuit
et nous retournons au nœud d’origine sans
passer par aucun autre nœud intermédiaire
plus d’une fois. Le circuit de la figure 1.1
a une trajectoire fermée. Par exemple, si on
prend le nœud a comme point de départ, et
l’on parcourt le circuit dans le sens des
aiguilles d’une montre, nous formons une
trajectoire fermée en passant par les nœuds
d, c, b, et en retournant au nœud a.
Maintenant nous pouvons énoncer la loi des
mailles de Kirchhoff:
La somme
algébrique de tous les voltages autour
de toute trajectoire fermée d’un circuit est
égale à 0.
Pour utiliser la
loi des mailles de Kirchhoff, nous devons
attribuer un signe algébrique (un sens de
référence) à chaque voltage de la maille.
Pendant que nous parcourrons la trajectoire
fermée, un voltage apparaitra soit comme
élévation ou comme une chute dans le sens du
parcours. Si l’on attribue des valeurs
positives à des élévations de voltage, il
faudra attribuer des valeurs négatives aux
chutes de voltages. Au contraire, si des
valeurs négatives sont déterminées pour les
élévations de voltage, il faudra attribuer
des valeurs positives aux chutes de voltage.
Nous appliquons la loi des mailles de
Kirchhoff au circuit indiqué sur la figure
1.1. Nous choisissons de tracer la
trajectoire fermée dans le sens des
aiguilles d’une montre, en attribuant un
signe algébrique positif aux chutes de
voltage. Si l’on commence dans le nœud d, on
obtient l’expression suivante:
Vl – Vc + V1
– Vs = 0
Qui représente
la septième équation indépendante nécessaire
pour déterminer les sept variables inconnues
du circuit mentionné ci-dessus.
Avec ces sept équations nous avons donc la
formulation nécessaire pour résoudre les
doutes sur les différentes variables. Ce
résumé sert à énoncer les lois de Kirchhoff
avec lesquelles nous pourrons plus bas et
grâce aux techniques analytiques, résoudre
les circuits d’une façon plus rapide et
simple.
Pour finir, nous verrons un petit résumé des
pas à suivre pour obtenir une analyse d’un
circuit.
Tout d’abord, observez que si vous
connaissez le courant d’une résistance, vous
connaissez le voltage à travers elle, étant
donné que le courant et le voltage sont
directement liés par la loi d’Ohm. Ainsi,
vous pourrez associer une seule variable
inconnue à chaque résistor, soit du voltage
ou du courant. Sélectionnons le courant
comme variable inconnue. Alors, une fois
résolu le courant inconnu du résistor, vous
pourrez trouver le voltage à travers du
résistor. En général si l’on connait le
courant dans un élément passif, vous pouvez
trouver le voltage à travers lui, en
réduisant d’une façon importante le nombre
d’équations simultanées à résoudre. Par
exemple, dans le circuit de la figure 1.1,
nous éliminons les voltages Vc, Vl et V1
comme inconnues. Ainsi, à la fin la tâche
analytique se réduit à résoudre quatre
équations simultanées au lieu de sept.
La seconde observation générale est en
relation avec les conséquences de connecter
uniquement deux éléments pour former un
nœud. Selon la loi de Hirchhoff des nœuds,
quand seuls deux éléments sont connectés à
un nœud, si l’on connait le courant de l’un
des éléments, on connait aussi le courant du
second élément. C’est-à-dire, il faut
définir uniquement un courant inconnu pour
les deux éléments. Quand uniquement les deux
éléments se connectent à un seul nœud, on
dit que les éléments sont en série.
L’importance de cette seconde observation
est évidente quand vous voyez que chaque
nœud du circuit indiqué sur la figure 1.1
implique uniquement deux éléments. Il ne
faut donc définir que le courant inconnu. La
raison est que les équations 1.5 – 1.6 et
1.7 conduisent directement à
Is = I1 = -
Ic = il
Ce qui établit
que si l’on connait le courant de certains
éléments, on connait celui de tous. Par
exemple, si nous décidons utiliser Is come
inconnue, on élimine I1, Ic et il. Le
problème se réduit à déterminer une
inconnue, c’est-à-dire Is.
L’exemple ci-dessous illustre comment écrire
les équations des circuits en se basant sur
les lois de Kirchhoff.
Exemple
Additionnez les voltages autour de chaque
trajectoire désignée dans le circuit indiqué
sur la figure 1.2.
Figure 1.2 (Le nœud d va dans tout le
circuit)
Solution:
En écrivant les équations, nous utilisons un
signe positif pour les chutes de voltage.
Les quatre équations sont:
Trajectoire
a → V1 + V2 + V4 – Vb – V3 = 0
Trajectoire
b → Va + V3 + V5 = 0
Trajectoire
c → Vb – V4 – Vc – V6 – V5 = 0
Trajectoire
d → Va – V1 + V2 – Vc + V7 – Vd = 0
Sur la photo ci-dessus nous pouvons voir un
circuit électrique simple mais complet, en
ayant les trois parties fondamentales: un interrupteur
qui allume et éteint le circuit, une source
d'énergie électrique, dans ce cas la pile ou
la
batterie et enfin une application, dans ce
cas une résistance ou un inducteur et un
condensateur.
Vous trouverez
ici d'autres produits semblables classés
sous le nom d' "oscilloscopes":
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Oscilloscope PCE-UT 81B
(oscilloscope
portable et multimètre digital, 40 MS/s, 8
MHz largeur de bande)