Puissance électrique d'un signal sinusoïdal et charge adaptée de classe de 1ère

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Puissance sur résistance : P = U I = R I^2 = U^2/R (en watts W), avec les valeurs efficaces. • Tension efficace d'un signal sinusoïdal : U = U_02, et U_0 = U_cc2. • Valeurs normalisées des câbles : 50\ (mesure, radiofréquences) et 75\ (antennes TV). • Adaptation d'impédance : condition R_charge = Z_c pour éviter les réflexions parasites.

Le cours

1. Puissance active et valeurs efficaces Pour un signal électrique périodique de tension efficace U et d'intensité efficace I traversant une charge purement résistive R, la puissance électrique moyenne dissipée (puissance active en watts W) s'écrit : P = U I = R I^2 = U^2/R Pour un signal sinusoïdal d'amplitude de crête U_0 et I_0 : U = U_02 et I = I_02, d'où P = U_0 I_0/2. 2. Lire une tension sur l'oscilloscope et câbles normalisés Sur un oscillogramme, on mesure souvent la tension crête à crête U_cc (du minimum au maximum). Avant tout calcul de puissance, il faut remonter à la valeur efficace : U_0 = U_cc2 puis U = U_02 • En haute fréquence, un câble de liaison (coaxial, paire torsadée) est caractérisé par une impédance caractéristique Z_c (en ohms ) indiquée par le constructeur. • Valeurs normalisées : Z_c = 50\ (instruments de mesure, radiofréquences, Wi-Fi) et Z_c = 75\ (antenne de télévision, vidéo). • Terminée par une charge adaptée, la ligne se comporte, pour le calcul de puissance, comme une simple résistance R = Z_c. 3. Adaptation d'impédance Pour transférer le maximum de puissance sans écho ni onde stationnaire réfléchie destructrice, la résistance de charge R_u en bout de ligne doit être rigoureusement égale à l'impédance caractéristique de la ligne : R_u = Z_c.

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