Description des amplitudes

Soit le signal analogique sinusoïdal suivant qui répond à l'équation U(t) = 5+ 10 . sin (ωt).

 

Icône de l'outil pédagogique Valeur maximale

La valeur maximale (Umax sur le dessin) est l'amplitude la plus importante que prend un signal (qu'il s'agisse de courant ou de tension).

Remarque : on fait abstraction ici des phénomènes transistoires indésirables comme les parasites ou les glitch qui peuvent parfois dépasser cette valeur maxilmale.


Icône de l'outil pédagogique Valeur minimale

La valeur minimale (Umin sur le dessin) est l'amplitude la plus faible que prend un signal (qu'il s'agisse de courant ou de tension).

Remarque : on fait abstraction des phénomènes transistoires indésirables.


Icône de l'outil pédagogique Valeur crête à crête

Il s'agit de la différence entre l'amplitude maximale et l'amplitude minimale d'un signal.

Ucrête à crête sur la figure ci-dessus.


Icône de l'outil pédagogique Valeur moyenne

La valeur moyenne est aussi la composante continue (ou OFFSET en anglais) d'un signal.

Elle est le résultat d'un calcul de la moyenne d'aire sur une période (durée au bout de laquelle le signal se reproduit identique à lui même).

Dans la figure ci-dessus, on voit que S1=S2 donc la valeur moyenne est de 5V.

On remarque également que ce 5V correspond à la constante ajoutée à la fonction sinusoïdale :

U(t) = 5 + 10.sin (ωt)


Si on alimente une résistance R avec une tension sinusoïdale, la résistance chauffera pendant l'alternance négative de la tension et pendant l'alternance positive. Ce n'est pas la valeur moyenne de la tension qui provoquera l'échauffement. Par ailleurs, du fait de la forme de la tension qui n'est pas toujours au maximum, cet échauffement n'est lié ni à Umax ni à Umin. On ne peut donc pas se satisfaire, pour décrire une tension, des définitions précédentes.

La valeur efficace apporte une notion supplémentaire.

Icône de l'outil pédagogique Valeur efficace
Une résistance (R) alimentée par une tension quelconque (U) subit une élevation de température (°C) par effet de Joule.

La tension efficace de la tension U correspond à une tension continue constante qui alimenterait la même résistance et provoquerait le même échauffement.

Calculer la valeur efficace d'une tension revient à

  • élever la tension au carré,
  • calculer la valeur moyenne de la tension au carré
  • extraire la racine carré du résultat
 
La tension efficace d'un tension sinusoïdale est Uefficace = Umax /1,414 

Icône d'outil pédagogique Tensions caractéristiques du réseau électrique français
La compagnie EDF livre à ses usagers une tension sinusoïdale de 230V - 50Hz. La tension moyenne est donc de V. La tension maximale est de V et la tension crête à crête est de V
  

Lycée Théodore DECK - NB2011