Chapitre 4 – Signaux électriques alternatifs | 2nde Bac Pro TNE | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 15 juin 2026
Sonia, technicienne de maintenance, branche un oscilloscope sur une prise pour vérifier la tension du réseau. Elle observe une tension alternative et veut retrouver sa fréquence.
Qu'est-ce qu'une tension alternative ? En quoi diffère-t-elle de la tension d'une pile ?
Une tension alternative change de signe périodiquement (positive puis négative), ici de forme sinusoïdale. Une pile fournit une tension continue (toujours de même signe).
Le réseau a une fréquence de 50 Hz. Calcule la période T (T = 1 / f).
\(T = 1/50 = 0{,}02\) s = 20 ms.
Dans la simulation, règle la fréquence sur 50 Hz. Mesure la période à l'écran : retrouves-tu 20 ms ?
Oui : une période complète dure 0,02 s (20 ms). Sur l'oscilloscope, on lit la durée d'un motif qui se répète.
Dans la simulation, double la fréquence (100 Hz). La période augmente-t-elle ou diminue-t-elle ? Explique.
La période diminue (T = 1/f) : à 100 Hz, T = 10 ms. Plus la fréquence est grande, plus les oscillations sont rapprochées.
Que représente la valeur « 230 V » : la tension maximale ou la tension efficace ? Que vaut la tension maximale ?
230 V est la tension efficace (celle indiquée sur les appareils et mesurée au multimètre). La tension maximale est plus grande : \(U_{max} \approx 325\) V.
Sonia lit une période de 20 ms à l'oscilloscope. Le réseau est-il conforme (50 Hz) ?
\(f = 1/T = 1/0{,}02 = 50\) Hz : la fréquence est bien celle du réseau → conforme.
Pourquoi utilise-t-on du courant alternatif (et non continu) pour distribuer l'électricité sur le réseau ? (une raison)
L'alternatif se transforme facilement (transformateurs) pour élever la tension et limiter les pertes lors du transport sur de longues distances, puis l'abaisser près des logements.
Explique en 3-4 lignes à un client ce que signifient « 230 V » et « 50 Hz » sur sa facture/installation.
« Votre prise délivre une tension alternative : elle oscille 50 fois par seconde (50 Hz), soit une période de 20 ms. La valeur 230 V est la tension efficace, celle qui compte pour vos appareils (la tension atteint en réalité 325 V au sommet de chaque oscillation). C'est cette tension alternative, transportée sur le réseau, qui alimente toute la maison. »
En 0,1 seconde, combien d'oscillations complètes le réseau 50 Hz effectue-t-il ?
Nombre = f × durée = \(50 \times 0{,}1 = \mathbf{5}\) oscillations (ou : 0,1 s ÷ 0,02 s = 5).
Réponse à la problématique : « 230 V » est la tension efficace du réseau ; « 50 Hz » signifie que la tension alternative effectue 50 oscillations par seconde, soit une période de 20 ms (T = 1/f).
📚 Cette activité s'appuie sur les signaux électriques alternatifs (leçon Ch04).