PCL 15 – CARACTERISTIQUE D`UN CONDUCTEUR OHMIQUE I

PCL 15 – CARACTERISTIQUE D’UN CONDUCTEUR OHMIQUE
I-
INTRODUCTION
Au cours de cette séance nous souhaitons tracer et étudier la caractéristique d’un conducteur
ohmique.
La caractéristique d’un composé électronique est la représentation graphique de l’évolution de la
tension U aux bornes de ce composé en fonction de l’intensité I du courant qui le traverse.
Cette caractéristique représente donc U en fonction de I ou bien encore : U = f(I).
II-
MONTAGE
Soit le circuit ci-dessous. Sur votre bureau, la partie claire du montage a déjà été réalisée. Il s’agit
d’un potentiomètre alimentée par une tension alternative. Il permet de délivrer une tension continue
et variant entre 0 et 12 V.
6V
Terminez le montage en branchant tous les éléments restant en gras
sur le schéma.
ATTENTION AU CHOIX DU CALIBRE SUR L’AMPEREMETRE !!!
Faire vérifier le montage par le professeur avant de brancher le
générateur
Remarque : le voltmètre et l’ampèremètre doivent être branchés de
manière à ce que les mesures effectuées soient positives.
rhéostat
A
a- Recopiez le schéma et y indiquer le sens de circulation du
courant.
b- Quelles sont les deux grandeurs physiques que vous allez
mesurer ?
R
V
III-
MESURES
Ce générateur alimente une résistance de 330 . Je souhaite simultanément mesurer la tension U
aux bornes de la résistance ainsi que l’intensité I du courant qui la traverse.
Pour une dizaine de valeurs de la tension U que vous ferez varier entre 0 et 12 V à l’aide du
potentiomètre, relevez dans un tableau les couples de valeurs U et I.
Remarques importante : Vous devez choisir le calibre de façon à obtenir les mesures les plus
précises possibles, c’est à dire comportant le plus de chiffres significatifs.
Recopiez le tableau et complétez-le.
U (V)
I (A)
U (V)
I (A)
0,50
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
4,5
5,0
6,0
6,5
7,0
8,0
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
Sur la papier millimétré, tracez la représentation graphique U = f(I). Vous choisirez une échelle
appropriée.
IV-
EXPLOITATION DES MESURES
En mathématique, on représente toujours y en fonction de x, soit y = f(x).
C’est à dire que la grandeur y appelée ordonnée se place sur l’axe des ordonnée qui est l’axe
verticale et x appelée abscisse se place sur l’axe des abscisses qui est l’axe horizontale.
Or en physique (et en chimie), on ne trace quasiment que des droites.
L’équation mathématique d’une droite affine est telle que y = f(x) = ax + b où a est le coefficient
directeur de la droite et b l’ordonnée à l’origine.
abcdef-
Donnez l’équation de la droite calculée.
Combien vaut le coefficient directeur a ?
Combien vaut l’ordonnée à l’origine b ?
A quelle grandeur physique correspond la variable y ?
A quelle grandeur physique correspond la variable x ?
En déduire l’expression expérimentale de U en fonction de a, I et b.
L’expression théorique de la tension U aux bornes d’une résistance R est donnée par la loi
d’Ohm : U = RI
g- Comparez l’expression expérimentale et l’expression théorique de U (loi d’Ohm). Que
remarquez vous ?
h- Quelles doivent être les valeurs de a et de b pour que ces deux expressions soient
identiques ?
i- En déduire la valeur expérimentale de R( attention aux unités).
j- Quelle est la valeur théorique de b ? Comparez cette valeur avec la valeur expérimentale ?
Expliquez.
k- A l’aide du tableur excel, tracez la représentation graphique U =f(I).
l- Donnez l’équation de la droite obtenue.