tp-loi-d-ohm

COMMENT VARIE LA TENSION AUX BORNES D’UNE PILE
EN FONCTION DE L’INTENSITE QU’ELLE DEBITE ?
TP de Physique : classe de seconde
I)SITUATION-PROBLEME
1.Analyse des informations figurant sur la lampe et la pile contenue dans une lampe de poche
Demander aux élèves de donner ces informations et les noter au tableau (il serait intéressant de trouver des lampes 0,1 A 0 ,2 A ou
0,3A – 3,5V)
2. Quelle anomalie apparente révèle cette observation ?:
Pourquoi la tension mentionnée sur le culot de la lampe n’est elle pas égale à celle qui est mentionnée sur la pile ?
Discuter. Il serait peut être intéressant de mesurer la tension qui existe aux bornes de la lampe quand elle est alimentée par cette pile.
D’ou expérience avec la pile , une douille pour aller sur la platine porte composant , et un voltmètre .
La mesure montre que la tension aux bornes de la lampe donc aussi de la pile ne vaut pas 4,5V mais moins de 4,5V.
Ils peuvent aussi mesurer la tension aux bornes de la pile quand elle ne fait pas fonctionner de lampe ; ils constatent alors que la
tension aux bornes de la pile vaut 4,5V.
D’ou une première constatation : dès qu’une pile débite la tension à ses bornes diminue . S’il y a des lampes différentes dans la salle ,
leur faire changer de lampe et constater que la chute de tension est d’autant plus grande que l’indication en A sur la lampe est grande.
3. Quel est donc le problème auquel on pourrait essayer de répondre ?d’ou le titre.
II) LE MONTAGE
1. Imaginer le schéma d’un montage qui permettrait de solutionner le problème posé et préciser le rôle des différents
composants du circuit imaginé : appeler le professeur puis faire passer au tableau quelqu’un qui l’a trouvé.
Il faut la pile – une résistance variable – un ampèremètre et un voltmètre – un interrupteur.
2. Faire le montage mais ne brancher qu’un seul fil sur la pile : appeler le professeur.
( bien indiquer qu’il faut ouvrir le circuit après chaque mesure.)
3. Leur dire que s’ils manquent de matériel , ils le demandent ou alors ils vont voir sur la table prof s’ils trouvent ce qu’il
leur faut pour remplir le tableau de mesures suivants :
UPN ( en V)
I( en A)
0
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
III) LE GRAPHE ET SON EXPLOITATION
1) Placer les points et voir comment ils sont alignés les uns par rapport aux autres.
Faire tracer la courbe UPN = f(I)
2) Quelle est la forme mathématique de la fonction qui décrirait cette courbe : y = a.x + b soit ici en physique U PN = a.I + b
3) Signification des constantes a et b
- signification physique de b : c’est la valeur de l’ordonnée à l’origine donc ce sont des Volts ; on l’appelle la f.e.m de la pile
La f.e.m, notée e, d’une pile est la tensions à ses bornes quand elle ne débite pas de courant .
- signification physique de a.
De la relation ci dessus exprimer a en fonction des autres lettres
A partir de la relation UPN = a.I + e
Tirer l’expression littérale de a puis en déduite l’unité. (attention au signe de a ) et à partir de là donner les unités
IV) CONCLUSIUON
Donner l’expression de la dernière relation effectué. C’est la loi d’OHM pour un générateur