Domaine 1 : Les phénomènes électriques المجال 1: الظواهر الكهربائية
Principe de l'induction électromagnétique : Lorsqu'on déplace un aimant (élément inducteur) devant une bobine (élément induit), il se produit une tension électrique variable aux bornes de la bobine : c'est un courant électrique alternatif (AC).
مبدأ التحريض الكهرومغناطيسي: عند تحريك مغناطيس (عنصر محرض) أمام وشيعة (عنصر متحرض)، ينشأ بين طرفي الوشيعة توتر كهربائي متغير: هو تيار كهربائي متناوب (AC).
L'alternateur : C'est l'appareil basé sur ce principe (comme la dynamo de bicyclette ou les alternateurs des centrales électriques).
المنوب (L'alternateur): هو الجهاز الذي يعتمد على هذا المبدأ (مثل دينامو الدراجة أو منوبات المحطات الكهربائية).
| Propriété / الخاصية | Courant Continu (DC) / مستمر | Courant Alternatif (AC) / متناوب |
|---|---|---|
| Source / المصدر | Piles, batteries (بطاريات، أعمدة) | Alternateur, prise secteur (منوب، مأخذ منزل) |
| Sens / الاتجاه | Un seul sens (du + vers le -) | Deux sens alternés (يتغير اتجاهه دورياً) |
| Valeur / القيمة | Constante au cours du temps (ثابتة) | Variable (entre +Umax et -Umax) |
| Symbole / الرمز | DC ou = | AC ou ~ |
a) La tension maximale ($U_{max}$) : C'est la valeur maximale atteinte par la courbe de tension.
أ) التوتر الأعظمي ($U_{max}$): هو أقصى قيمة يصل إليها التوتر الكهربائي.
$$U_{max} = n \times S_v$$
$$U_{max} = n \times S_v$$
Où $n$ = nombre de divisions verticales (carreaux) et $S_v$ = sensibilité verticale (V/div).
حيث $n$ = عدد التدريجات العمودية و $S_v$ = الحساسية العمودية (V/div).
b) La tension efficace ($U_{eff}$) : C'est la tension mesurée directement par un voltmètre.
ب) التوتر المنتَج / الفعّال ($U_{eff}$): هو التوتر الذي يقاس مباشرة بواسطة جهاز الفولطمتير.
$$U_{eff} = \frac{U_{max}}{\sqrt{2}} \quad (\sqrt{2} \approx 1,41)$$
$$U_{eff} = \frac{U_{max}}{\sqrt{2}} \quad (\sqrt{2} \approx 1,41)$$
c) La période ($T$) : C'est le temps mis par la tension pour accomplir un motif complet (un cycle positif + un cycle négatif). S'exprime en secondes ($s$).
ج) الدور ($T$): هو الزمن اللازم لإتمام دورة واحدة كاملة (نوبة موجبة + نوبة سالبة). يقاس بالثانية ($s$).
$$T = n \times S_h$$
$$T = n \times S_h$$
Où $n$ = nombre de divisions horizontales pour un motif complet et $S_h$ = sensibilité horizontale (ms/div ou s/div).
حيث $n$ = عدد التدريجات الأفقيّة لدورة واحدة و $S_h$ = الحساسية الأفقية (ms/div أو s/div).
d) La fréquence ($f$) : C'est le nombre de périodes (cycles) effectuées par seconde. S'exprime en Hertz ($Hz$).
د) التواتر / التردد ($f$): هو عدد الأدوار (الدورات) التكرارية في الثانية الواحدة. يقاس بالهرتز ($Hz$).
$$f = \frac{1}{T}$$
$$f = \frac{1}{T}$$
Attention : La période $T$ doit être exprimée en secondes ($s$) pour calculer la fréquence en Hertz ($Hz$).
تنبيه: يجب تحويل الدور $T$ إلى الثانية ($s$) قبل حساب التواتر بالهرتز ($Hz$).
Exercice 1 : Un oscilloscope affiche une courbe sinusoïdale avec : $n = 3$ divisions verticales, $S_v = 5\text{ V/div}$, $n = 4$ divisions horizontales pour une période, $S_h = 5\text{ ms/div}$.
Calculer : $U_{max}$, $U_{eff}$, $T$ et $f$.
تمرين 1: يظهر على شاشة راسم اهتزاز مهبطي منحنى جبي معطياته: $n = 3$ تدريجات شاقولية، $S_v = 5\text{ V/div}$، $n = 4$ تدريجات أفقية لدور واحد، $S_h = 5\text{ ms/div}$.
احسب: $U_{max}$، $U_{eff}$، $T$ و $f$.
1. $U_{max}$ : $U_{max} = 3 \times 5 = 15\text{ V}$
1. $U_{max}$ : $U_{max} = 3 \times 5 = 15\text{ V}$
2. $U_{eff}$ : $U_{eff} = 15 / 1,41 \approx 10,63\text{ V}$
2. $U_{eff}$ : $U_{eff} = 15 / 1,41 \approx 10,63\text{ V}$
3. $T$ : $T = 4 \times 5\text{ ms} = 20\text{ ms} = 0,02\text{ s}$
3. $T$ : $T = 4 \times 5\text{ ms} = 20\text{ ms} = 0,02\text{ s}$
4. $f$ : $f = 1 / 0,02 = 50\text{ Hz}$
4. $f$ : $f = 1 / 0,02 = 50\text{ Hz}$
Exercice 2 : Quel est l'appareil qui permet de mesurer directement la tension efficace $U_{eff}$ ? Et quel appareil permet de visualiser la forme du signal ?
تمرين 2: ما هو الجهاز الذي يسمح بقياس التوتر الفعال $U_{eff}$ مباشرة؟ وما الجهاز الذي يسمح بمعاينة شكل الإشارة؟
Correction : Le voltmètre (en mode AC) mesure directement $U_{eff}$. L'oscilloscope (راسم الاهتزاز المهبطي) permet de visualser la forme de la courbe et de mesurer $U_{max}$ et $T$.
الحل: جهاز الفولطمتير (Voltmètre) يتيح قياس $U_{eff}$ مباشرة. بينما راسم الاهتزاز المهبطي (Oscilloscope) يتيح معاينة شكل المنحنى وقياس $U_{max}$ و $T$.