MESURES ELECTRIQUES EN COURANT CONTINU Swipetoview nextp g Introduction et but d Lors de ce TP nous a propagation du cour et en amont) avec un potentiomètre. l) Mesure de résistance Moyens et méthodes : Figure 1 : Montage amont Matériel utilisé Voltmètre Ampèremètre Résistance Générateur ér stiques de la montage (en aval mpe de poche et un résistance dans un montage en aval (figure ) puis nous avons relevé les valeurs de l’intensité pour une tension d’alimentation E réglée successivement à O ; 1 ;2 ;3 ;4 et 5 volts.
Voici la représentation graphique de la caractéristique tension- ourant obtenue avec nos résultats : Graphique 1 Caractéristique tension courant aval On a la pente de la droite qui est environs égale à 9,93, cette valeur rentre dans les deux intervalles de confiance précédents, on peut donc en déduire que le résultat est compatible avec les résultats précédents.
Nous recommencé la manipulation précédente en plaçant cette fois-ci la résistance dans un montage amont : Graphique 2 Caractéristique tension courant amont Nous avons cette fois-ci une pente de droite égale environs ? 16,1, ce qui laisse supposer que la résistance est donc ici de 16,1 Q. Cette valeur est nettement supérieure à la valeur mesurée dans la deuxième question, ce qui laisserait supposer que le résultat n’est pas compatible avec les résultats précédents.
On peut néanmoins supposer que cet écart est dû à une résistance interne de l’ampèremètre qui pourrait s’élever à environs SQ. Avec cette hypothèse le résultat est en accord avec les résultats précédents. Il) Etude d’une pile Moyens et méthodes Figure ri03 Matériel utilisé : Résistances, voltmètre, pile, ampèremètre Nous avons réalisé le monta e dont le schéma est représenté en figure 3 2 oltmètre, pile, ampèremètre Nous avons réalisé le montage dont le schéma est représenté en figure 3 pour étudier le fonctionnement d’une pile électrique saline.
Graphique 3 Caractéristiques pile et ampoule La courbe bleue (courbe représentant la caractéristique tension courant de la pile) est une droite légèrement décroissante, en effet la pile n’est pas parfaite il est donc normal qu’elle décroisse un peu. On peut donc en déduire que la pile est assimilable à une droite selon le modèle du générateur de Thévenin Uz E -rl, avec -r la pente de la droite . -1286 donc 1,286Q et E l’ordonnée ? ‘origine = 4,256V. Ill) Etude d’une lampe de poche Nous avons étudié les caractéristiques de l’ampoule d’une lampe de poche.
Sur le culot de l’ampoule il était écrit : « SV 100mA pour une tension U de SV il y a donc une intensité de 100 mA soit 0,1 A. on a RI, avec A et U=6V donc 60 Q. Cependant, en mesurant la résistance à froid de l’ampoule avec l’ohmmètre, nous avons obtenu un résultat de 5,650 ce qui n’est pas compatible avec le marquage sur l’ampoule. La caractéristique est visible dans le graphique 3. On remarque qu’elle n’est pas linéaire, mais qu’elle est croissante on peut onc supposer que la résistance augmente avec la tension.
On remarque en effet qu’au début, pour des faibles valeurs de tension, nous avons des faibles valeurs de résistance puis au fur et à m 3 faibles valeurs de tension, nous avons des faibles valeurs de résistance puis au fur et à mesure que la tension augmente, la résistance augmente également pour devenir optimale (cf. Tableaul), or quand nous avons mesuré la tension à vide le courant était faible donc la valeur de la résistance l’était aussi. Ceci explique l’écart entre le marquage sur l’ampoule et la mesure e la résistance liée à l’ohmmètre. Nous avons calculé la valeur de la résistance grâce à la formule : E-rl. n a donc [(U/I)-E] Tableau 1 Valeurs de l’intensité de la tension et de la résistance en fonction de la tension d’alimentation (mA) r (ohm) o,oooo #DIV/O ! 0,0019 2 18,7 0,0187 1,99 3 33,9 0,0339 2,98 4 la valeur n’était pas fixe et nous devions trancher sur la valeur ? prendre. IV) Etude d’un potentiomètre à vide et en charge Figure 4: Potentiomètre à Vide Matériel utilisé : Résistance et curseur coulissant Potentiomètre à vide Nous avons uniquement branché le potentiomètre au secteur, t lui avons imposé une tension, puis nous avons connecté un voltmètre.
Lorsque nous déplacions le curseur de A vers 3, nous avons remarqué, grâce au voltmètre, que la tension passait de OV au point A à 3,9V au point B. Ce montage permet de faire varier la résistance et donc la tension. En effet lorsque, par exemple, on augmente la résistance, la tension diminue. Ce montage permet donc d’obtenir une fonction variable à partir d’une fonction fixe. Nous avons réalisé le montage en figure… , nous avons placé le curseur sur 4,5V et nous obtenons ainsi : UMA (tension de sortie)= 1,7V
UBA = 4,2V RI = RMA= 4,48kQ RBA= RI +R2= 10,88kQ donc RBA-RI= 6,4kQ Vérifions la formule: UMA x RI /(R1+R2) = x x 103 6,4x 103 à 10-1 v près. Nous obtenons le même résultat que celui mesuré, la formule est donc vérifiée. Figure 5 : Potentiomètre en charge Même matériel utilisé que pour la figure 4 mais ici le composant est branché en M. Potentiomètre en charge • En déplaçant le curseur de A vers B on remarque que la tension passe de OV au point A à 2, S passe de OV au point A à 2,6V au point B.
On remarque que la valeur obtenue est inférieure à celle de la tension à vide. On peut donc supposer que le chargeur possède une résistance interne ce qui expliquerait pourquoi la tension maximale du potentiomètre en charge est inférieure à celle du potentiomètre à vide. CONCLUSION Ce TP nous a permis d’étudier dans un premier des résistances dans plusieurs types de montage (aval et amont) ce qui nous a permis de nous rentre compte et d’évaluer la résistance interne des appareils de mesures tel que l’ampèremètre.
Puis nous avons étudié un nouveau de type de générateur, le générateur de Thévenin, et nous avons vu que ce genre de énérateur ne respectait pas la lois d’ohm mais une autre loi :IJ= E-rl (avec IJ la tension, r la résistance, I l’intensité et E la tension d’alimentation) Dans un troisième temps l’étude d’une ampoule de lampe de poche nous a permis de nous rendre compte que la résistance n’est pas fixe mais varie en fonction de la tension à laquelle est soumise l’ampoule.
Enfin la quatrième partie du TP nous a permis de vérifier que le potentiomètre à vide respectait la loi suivante : IJMA = UBA x RI / Nous avons aussi pu remarquer que le chargeur avait une résistance interne.
