Circuit R L

A. Loi d’Ohm pour une bobine : étude expérimentale
1) Montage :
Le GBF est à masse flottante (non reliée à la Terre) afin de séparer les
masses du GBF et de l’interface et éviter ainsi de court-circuiter la
bobine.
Le GBF délivre une tension en dents de scie.
B
R = 10 k
La résistance de la bobine est négligeable.
GBF
i
M
R
Input B
A
Input A
2) Questions :
 Placer sur le schéma les flèches tension uAM et uMB.
GBF
i
M
B
uMB
Input B
A
R
uAM
Input A
 A quelle tension correspond UA1 au niveau de l’interface ? UA1 correspond à la tension uAM
 Pourquoi cette tension permet-elle de visualiser le courant i du circuit ?
Aux bornes de la résistance : uAM = + R i

Quelle est l’expression de i en fonction de uAM
i
1
 u AM
R
 A quelle tension correspond UB1 au niveau de l’interface ? UB1 correspond à uBM = (- uMB)
 Comment peut-on visualiser la tension uMB ? uMB = - UB1
3) Etude pour f = 333 Hz
On règle la fréquence du GBF à f = 333 Hz et les paramètres de CASSY :
 Sur la ½ période (0<t<T/2), quelle est la forme de la tension uAM ? c’est une fonction affine croissante (
coefficient directeur positif)
 Sur la ½ période (0<t<T/2), quelle est la forme de la tension uMB ? c’est une fonction constante positive : uMB= +
0,14 V
 Même question sur la ½ période T/2<t<T).
quelle est la forme de la tension uAM ? c’est une fonction affine décroissante ( coefficient directeur négatif)
Sur la ½ période (0<t<T/2), quelle est la forme de la tension uMB ? c’est une fonction constante négative : uMB= 0,14 V
T/2
UMB
UAM
0
 Sur la ½ période :0<t<T/2 :



u AM (1,5)  ( 1)
 du AM 
3



2,8.10
V/s


t
(2,9)  (2,0)
 dt 
1
 di  1  du AM 
3
1



2,8.10

2,8.10
A/s
en déduire 



4
10
 dt  R  dt 
Calculer
dt 
dtdi 
Comparer uMB et di , c’est à dire, calculer : u MB
u MB
0,14

 0,50S.I
1
 di  2,8.10
 
 dt 
4) Inductance d’une bobine :
f = 667 Hz
On fait varier la fréquence du GBF.
Pour la courbe f = 667 Hz :
 Sur la ½ période :0<t<T/2 :
1,5  (1,3)
 du AM 
3


5,6.10
V/s ;


3
 dt  (1,8  1,3).10
 di  1
3
1


5,6.10

5,6.10
A/s
en déduire 

4
dt
10
 
 Calculer

dt 
dtdi 
 Comparer uMB et di ( c’est à dire, calculer : u MB
u MB
0,3

 0,54S.I
1
di
  5,6.10
 
 dt 
Pour la courbe f = 1000 Hz :
 Sur la ½ période :0<t<T/2 :
f = 1000 Hz
 Calculer


1,5  (1,8)
 du AM 
3


8,
2.10
V/s ;


3
 dt  (1, 2  0,8).10
 di  1
3
1
en déduire 
  4  8, 2.10  8, 2.10 A / s
 dt  10
dt 
dtdi 
 Comparer uMB et di ( c’est à dire, calculer : u MB
u MB
0, 45

 0,55S.I
3
 di  8, 2.10
 
 dt 
Compléter le tableau suivant pour 0<t<T/2 :
f (Hz)
333
667
1000
di  1 du AB (A.s-1)
dt R dt
uMB (V)
2,8.10-1
5,6.10-1
8,2.10-1
0,14
0,3
0,45
uMB / di
dt
0,50
0,54
0,55
Que déduit-on de la dernière ligne du tableau? Conclure.
Aux erreurs expérimentales ( et de lecture !) près, on voit que le rapport (uMB / di ) est constant ;
dt
On l’appelle « inductance de la bobine » ; il ne dépend que de la géométrie de la bobine