production d’une onde sinusoïdale

A. EXPERIMENT :
L’alternateur élémentaire à aimant tournant et son fonctionnement sont décrits dans le
résumé de théorie de cet objectif. Le stagiaire doit manipuler la maquette fonctionnelle d’un tel
alternateur afin de prendre conscience directement de la production d’une tension alternative
induite.
La maquette fonctionnelle doit permettre la rotation de l’aimant et le branchement aux
bornes de la spire d’un voltmètre magnéto électrique à indication de polarité. L’expérience doit être
effectué par chaque stagiaire en groupe de deux.
Le stagiaire doit mettre en évidence :
- L’apparition de la tension dans la spire enregistrée par le voltmètre suite à la mise en
rotation de l’aimant.
- Le changement de sens de la tension pour chaque demi-rotation de l’aimant indiqué par
l’aiguille du voltmètre.
- L’influence directe de la vitesse de rotation sur les valeurs de la tension induite.
B. INTRODUCTION :
Un alternateur élémentaire à cadre tournant est composé d’un aimant permanent fixe et d’un
cadre réalisé d’une ou plusieurs spires. L’axe du cadre est disposé perpendiculairement par rapport
aux lignes du champ magnétique. Le cadre peut tourner librement autour de son axe.
La figure au-dessus présente un tel alternateur :

MISE EN SITUATION :
On considère que le cadre commence à tourner de la position présentée au-dessus, ce qui
correspond à l’ongle 0°.
• Analyser la valeur du flux et la valeur de la force électromotrice induite ainsi que le
sens de la f.e.m. induite pour les moments de temps correspondent aux position 0°; 90°;
180°; 270°; 360°.
• Mettre en évidence la périodicité du phénomène. Le cycle correspond à une rotation
complète du cadre (360°).
• Inscrire dans le tableau au-dessous les valeurs maximes, minimes et nulles du flux
et de la f.e.m. induite. Le stagiaire doit compléter le tableau avec les symboles suivants pour le
flux : φ max; - φ max; et 0 et avec les symboles suivants pour le f.e.m induite : E max; -E max et 0.