Exercitations - sciences physisques - Étude d'un son et de sa réception avec un récepteur radio , Exercices de Chimie Physique
Eleonore_sa
Eleonore_sa28 April 2014

Exercitations - sciences physisques - Étude d'un son et de sa réception avec un récepteur radio , Exercices de Chimie Physique

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Exercitations de sciences physisques sur l'étude d'un son et de sa réception avec un récepteur radio. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: étude du son, Mode harmonique de rang, Le filtre passe-bande ou circu...
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EXERCICE III

EXERCICE III. ETUDE D’UN SON ET DE SA RECEPTION AVEC UN RECEPTEUR RADIO

Pondichéry 03/2005 (4 points)

On se propose, dans cet exercice, d’étudier dans une première partie le son produit par une corde

métallique vibrant entre deux points fixes A et B puis, dans une deuxième partie, la transmission et la

réception de ce son par ondes hertziennes.

Données :

La fréquence propre f0 d’un circuit L, C est donnée par la relation LC(2f0)² = 1

Première partie : étude du son :

On a enregistré, à l’aide d’un microphone et d’un

oscilloscope, le signal électrique correspondant au son

produit par la corde vibrante.

On a obtenu l’oscillogramme ci-contre :

1.1. - Le son produit est-il complexe ?

Justifier.

1.2. - Déterminer la valeur de la fréquence f1 du son fondamental.

Déterminer la valeur de la fréquence f3

de l’harmonique de rang 3.

1.3. - Un générateur basses fréquences fait circuler dans cette corde métallique un courant alternatif

sinusoïdal de fréquence réglable. La corde passe entre les pôles d’un aimant en U.

Représenter sur un schéma l’état vibratoire de la corde entre A et B pour le fondamental puis pour

l’harmonique de rang 3.

1.4. - Donner la relation entre la longueur d’onde , la longueur AB et le rang n de l’harmonique.

1.5. - La longueur AB vaut 0,90 m. En déduire la célérité V des ondes le long de la corde.

Deuxième partie : Emission et réception

On étudie un dispositif expérimental émetteur-récepteur d’ondes pour transmettre le son précédent par

voie hertzienne.

L’émetteur utilise une onde porteuse de fréquence f, modulée en amplitude par le signal électrique de

fréquence f1 correspondant au son de la première partie. La tension modulée um émise par l’émetteur est

représentée en annexe sur les deux premiers graphes.

Le récepteur constitué de 3 modules notés 1,2 et 3 selon le schéma de principe ci-après. Les tensions

correspondantes sont représentées en annexe (graphes G1, G2 et G3).

2.1. - En utilisant la partie zoomée de la tension modulée um à la sortie de l’émetteur (2ème graphe figurant

en annexe), déterminer la fréquence f de la porteuse.

2.2. - Le module 1 du récepteur, filtre passe bande ou circuit d’accord, est composé d’une bobine

d’inductance L de valeur fixe et d’un condensateur de capacité C réglable.

2.2.1. Quel est le rôle de ce module ?

2.2.2. Quel est l’intérêt de pouvoir faire varier la capacité ?

2.2.3. A quelle valeur doit-on fixer C si L = 1,00 mH ?

2.3. Les graphes des tensions uAM, uBM , uCM sont représentées en annexe. Attribuer les graphes

numérotés G1, G2, G3 aux tensions uAM, uBM , uCM en justifiant brièvement vos choix.

Annexe de l'exercice III (Spécialité)

Pour chaque oscillogramme, la trace correspondant à une tension nulle est confondue avec l’axe

horizontal central.

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