Cette page reproduit les travaux que j'ai pu réaliser avec mes élèves de 5ème. Elles sont libres de droit et vous pouvez les utiliser comme bon vous semble. Par contre , je serai heureux, ami visiteur, si vous m'adressez un petit bonjour par mail et si vous me faîtes connaître vos commentaires et vos idées.
Mise en route et description
Fonctionnement en mode XY
Fonctionnement en mode YB
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Situation initiale
Présentation de l'appareil: où avez-vous vu ce genre d'appareil? Pourquoi faire?
Plusieurs élèves évoquent l'hôpital et parlent de l'enregistrement du coeur. On obtient une courbe sur l'écran et une ligne horizontale en cas de décès. Rarement sont évoquées les utilisations dans les garages automobiles ou chez les dépanneurs télé.
Quand au principe, les avis divergent: certains parlent de courant, d'autres de sons. Mais rien n'est sûr.
Deux problèmes peuvent être soulevés: qu'étudie-t-on avec l'oscilloscope? Comment le fait-on fonctionner?
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Mise en route
(Cliquer sur les manettes du schéma pour connaître leur nom et leur fonction, seules les manettes utiles pour les élèves ont été décrites ici)
Méthode:
Les oscilloscopes que j'utilise sont des oscilloscopes double trace OX72 de la maison Métrix. On les trouve encore aujourd'hui dans le catalogue Jeulin (référence 291 144 60) page 253.
Je distribue d'abord le fiche méthode sur la mise en route et montre aux élèves les différentes étapes de cette mise en route. Puis les élèves par petits groupes mettent chacun leur tour l'oscilloscope en marche, puis modifient les réglages pour l'élèves suivant. Je dispose de 8 oscilloscopes, les élèves pendant toute ce thème travaillent à peu près par groupes de 3.
- Interrupteur marche-arrêt (24): en appuyant sur cet interrupteur, on allume le voyant rouge (22).
- Pendant toute la phase de mise au point, la manette couplage d'entrée YB (14) sera en position basse. Pendant les mesures, il faudra la faire basculer en position médiane
- Appuyer sur ler bouton: Mode XY (5): on obtient un spot sur l'écran, alors que la voie YB(10) donne une ligne et met l'appareil en balayage. Je n'utilise pas au collège la voie YA (4), le mode Dual : YA, YB (7) ni le mode ADD: YA+YB (9).
- Le bouton jaune Cadrage horizontal(6) permet de déplacer le spot horizontalement sur l'écran, alors que le bouton bleu cadrage vertical (8) permet son déplacement vertical.
- Une fois le spot bien réglé et placé au centre de l'écran, on peut avec les boutons Intensité (23) et Focalisation (25) régler la luminosité du spot.
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Fonctionnement en mode XY:
Activité 1: Etude du courant d'une pile plate.
Matériel:
Oscilloscope, pile plate de 4.5V, 2 fils électriques, 2 pinces crocodile, une feuille de papier avec une dizaine d'écrans prédessinés
Travail à réaliser:
- Mise en route et réglage de l'oscilloscope.
- Relier une pile aux bornes d'entrée bleue (+) et noire (-) (12)
- Régler le bouton de sensibilité verticale(13) sur 2V/division.
- Basculer la manette couplage d'entrée (14) en position médiane
Résultat attendu:
Sur un écran, dessiner le résultat obtenu.
Activité 2: Etude du courant fourni par les bornes rouge (+) et noire (-) d'une alimenation
Oscilloscope, une pile, 2 pinces crocodiles, une alimentation, 2 fils électriques, une feuille de papier avec une dizaine d'écrans prédessinés
- Relier les bornes (+) et (-) de la pile aux borne d'entrée bleue (+) et noire (-) (12)
- Régler le bouton de sensibilité verticale(13) sur 5V/division.
- Sur un écran, dessiner le résultat obtenu.
- Inverser les connexions rouge et noires. Dessiner le résultat
- Refaire la mesure avec votre alimentation réglée successivement sur 3V, 6V, 9V, 12V. Dessiner sur un écran les 4 résultats obtenus.
Résultats attendus:
Ce qu'il faut retenir:
- La déviation du spot est proportionnelle à la tension appliquée, elle dépend du sens de branchement.
- Une pile et les bornes + et - d'une alimentation fournissent une tension qui garde toujours la même valeur: c'est une tension continue.
Activité 3: Etude du courant fourni par les autres bornes rouge d'une alimenation
Oscilloscope, une alimentation, 2 fils électriques, une feuille de papier avec une dizaine d'écrans prédessinés
- Relier les bornes vertes marquées 6V de l'oscilloscope aux borne d'entrée bleue (+) et noire (-) (12)
- Refaire la même mesure avec les bornes jaunes marquées 12V de l'alimentation: dessin sur un écran
Résultat obtenu avec les bornes marquées 6V de l'alimentation - Position XY 5 Volt/cm
Résultat obtenu avec les
bornes marquées 6V de l'alimentation -
Position XY
5 Volt/cm
Commentaire:
En comparant avec le résultat obtenu en balayage, on pense que le spot doit se déplacer très vite verticalement: la tension sur les bornes vertes marquées 6v, change donc rapidement de valeur.
Fonctionnement en mode YB:
Activité 1: Réglage de l'oscilloscope.
Mise en route (rappel)
Utilisation du balayage
- Appuyer sur le bouton YB (10): qu'obtient-on sur l'écran?
- La vitesse de balayage peut-être modifiée par la manette coefficient de balayage (15). Mettre cette manette sur la position 0.2s. Qu'observez-vous?
- Mettre cette manette sur la position 0.5 microseconde. Qu'observez-vous?
En position balayage (YB), le spot traverse l'écran horizontalement de gauche à droite, avec une vitesse variable.
Activité 2: Utilisation en mode YB avec un courant continu.
Reprendre l'activité 2 du travail demandé en position XY. Dessiner les résultats obtenus sur différents écrans.
Résultat:
Résultat obtenu avec une alimentation Bornes rouge et noire 3V, 6V, 9V, 12V Position YB 5V/cm
Résultat obtenu avec une alimentation
Bornes rouge et noire
3V, 6V, 9V, 12V
Position YB
5V/cm
En position balayage, on obtient une ligne horizontale quand le courant est continu.
Activité 3: Utilisation en mode YB avec les bornes vertes marquées 6V
Reprendre l'activité 3 du travail demandé en position XY. Dessiner les résultats obtenus sur différents écrans.
Résultat obtenu avec les bornes vertes marquées 6V Position YB Balayage
Résultat obtenu avec les bornes vertes marquées 6V
Position YB Balayage
Les bornes vertes marquées 6v fournissent une tension variable qui change régulièrement de sens : c'est un courant alternatif.