Détermination des caractéristiques d`un bobine

TS
TP de physique n°6
Détermination des caractéristiques d’une bobine
But : déterminer les caractéristiques r et L d’une bobine.
I. Détermination de la résistance r de la bobine.
Mesurer la valeur de la résistance r de la bobine à l’ohmmètre en choisissant le calibre
approprié.
II. Détermination de l’inductance L de la bobine.
A
1. Montage et mesures :
a) Mesurer au voltmètre la tension délivrée
par le générateur (continu, 6V): E
E
b) Réaliser le montage, interrupteur ouvert.
c) Ouvrir le logiciel LatisPro ; activer les
voies EA0 et EA1 en cliquant sur les boutons
correspondants.
Paramétrer une acquisition de 250 points sur
une durée totale de 50 ms.
Régler le déclenchement sur EA0, front montant, 0,1V.
d) Démarrer l’acquisition en cliquant sur F10 ; puis fermer l’interrupteur.
Boîtier
BORA
EA1
L,r
EA0
B
MASSE
M
Sur la fenêtre 1, on visualise uBM et uAM. (Noter ces grandeurs u_BM et u_AM)
2. Première méthode de détermination de l’inductance L
a) graphique i=f(t)
Ecrire la loi d’Ohm pour la résistance R. En déduire la relation permettant de calculer
l’intensité du courant: i.
Dans la feuille de calculs (raccourci F3), écrire la formule correspondante : « i=
u_BM/100 »
Afficher le graphique i=f(t) dans la fenêtre graphique. Pour cela, cliquer sur
glisser i sur le graphique.
et faire
b) mesure de la constante de temps 
En utilisant le réticule (clic droit sur le graphique), déterminer la valeur maximale I max de
l’intensité.
Déterminer la constante de temps . (On rappelle que l’intensité vaut 63% de sa valeur
maximale au bout du temps )
c) calcul de l’inductance L
Sachant que  
L
, où RT est la résistance totale du circuit, calculer L.
RT
3. Deuxième méthode de détermination de l’inductance L
a) relation entre u et di/dt
Exprimer uAM en fonction de L, R, r, i et di/dt.
Soit u = uAM – (R+r)i. Montrer que u  L 
di
.
dt
b) calcul de di/dt
Ouvrir une nouvelle feuille graphique (fenêtre/nouvelle fenêtre) et cliquer sur le bouton
.
Tracer i en faisant glisser i sur le graphique. (fenêtre n°2)
Dans traitements/calculs spécifiques, choisir « dérivée ». Faire glisser i dans la case
correspondante. Cliquer sur « calcul ». Le résultat est noté « dérivée de i ».
c) calcul de u
Dans la feuille de calculs (raccourci F3), écrire le calcul de u : « u= u_AM-……*i ».
Calculer.
d) graphique u=f(di/dt)
Ouvrir une nouvelle feuille graphique (fenêtre/nouvelle fenêtre) et cliquer sur le bouton
.
Faire glisser u sur le graphique (fenêtre n°3) et dérivée de i sur l’axe des abscisses : le
graphique se trace.
e) modélisation
Modéliser par une droite linéaire : dans modélisation (raccourci F4), faire glisser
u :fct(dérivée de i) dans la case courbe à modéliser. Choisir le modèle linéaire. Calculer ;
cliquer sur le bouton >> pour afficher les valeurs.
f) calcul de l’inductance L
Quel est le coefficient directeur de la droite ?
En déduire l’inductance L.
Remarque : mise en forme des courbes : dans fenêtres/mosaïque, choisir une disposition
pour afficher les trois graphiques simultanément.
4. Comparaison des deux valeurs de L
Calculer l’écart relatif  entre les deux valeurs de L déterminées lors du TP.
On rappelle que :  
L1  L2
 100
L1