Circuits électriques.

Travail pratique de physique - 3df
Durée : 95 minutes
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Prénom….............................................................
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Groupe : 3 PY1 DF ...........................................
Note :................................................................
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Circuits électriques.
But : Étudier le courant, la tension et la brillance de deux lampes dans un circuit en série et dans un
circuit en parallèle.
Matériel :
– un générateur
– deux lampes différentes (6V/2-3W et 6V/5W)
– un ampèremètre et un voltmètre
– table CRM, livre, notes de cours
– 6 fils électriques
– des feuilles pour répondre aux questions
Notation:
a) Complétez le tableau (6pt).
Composant
Symbole
Le générateur
Rôle
G
Un fil électrique
Un interrupteur
Une lampe
Un ampèremètre
A
Un voltmètre
V
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Théorie:
Dans un circuit électrique fermé, les électrons se déplacent du pôle négatif vers le pôle positif du
générateur.
De manière arbitraire, le courant électrique I a été défini comme se déplaçant de la borne positive à la
borne négative. C'est le sens opposé à celui du déplacement des électrons.
Activité 1:
Voici le circuit en série qui sera étudié.
Alimentation réglée
sur 4,5 V
G
I1
L1
A
L2
B
C
I3
D
I2
a) Dessinez le sens du courant sur le schéma (1pt).
b) Faites le montage et appelez l'enseignant pour l'enclenchement du générateur (1pt).
c) A votre avis quelles relations peut-on écrire entre les valeurs I 1, I2 et I3 ? Expliquez votre réponse et
utilisez les symboles < ; > ; = pour décrire la relation (2pt).
d) Dessinez un circuit permettant de mesurer le courant I 1 et appelez l'enseignant (1pt).
e) Mesurez I1 , I2 et I3. Éteignez entre 2 mesures (3pt).
f) Votre hypothèse c) est-elle correcte ? Discutez votre résultat (2pt).
g) Dessinez un circuit permettant de mesurer la tension U C entre la borne négative et le point C (1pt).
h) Faites le montage et appelez l'enseignant pour l'enclenchement du générateur (1pt).
i) Mesurez les tensions UA, UB, UC et UD, entre la borne négative et les points A, B, C, D (3pt).
j) A votre avis, si les lampes L1 et L2 sont permutées, comment vont-elles briller et pourquoi ? (2pt)
k) Réalisez le nouveau montage et appelez l'enseignant avant d'enclencher le générateur (1pt).
l) Votre hypothèse j) est-elle correcte ? Discutez votre résultat (2pt).
m) A votre avis, dans le nouveau montage, quelles sont les tensions U' A, U'B, U'C et U'D et pourquoi ?
(2pt)
n) Mesurez les tensions U'A, U'B, U'C et U'D (3pt).
o) Votre hypothèse m) est-elle correcte ? Discutez votre résultat (2pt).
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Activité 2: Voici le circuit en dérivation/parallèle qui sera étudié.
Alimentation
réglée sur 4,5 V
G
L1
L2
a) A votre avis, y aura-t-il toujours une lampe qui brille plus que l'autre ? Si oui, laquelle et pourquoi ?
Si non, pourquoi ? (2pt)
b) Sur les schémas des circuits série et dérivation/parallèle ci-dessous ont été inscrites les valeurs des
intensités (I) traversant chacune des lampes ainsi que les valeurs des différences de potentiels (U) à
leurs bornes.
N.B. Pour le circuit en série, les tensions U 1 et U2 aux bornes des lampes se calculent U1=UA-UB et
U2=UC-UD.
Notez sur les schémas les valeurs que vous avez déjà mesurées.
Circuit série
Circuit dérivation
Alimentation
réglée sur 4,5 V
Alimentation
réglée sur 4,5 V
G
G
I = ……… A
L1
U1 = ……… V
I1 = ……… A
L2
L1
U1 = ……… V
U2 = ……… V
I2 = ……… A
L2
U2 = ……… V
c) Réalisez un nouveau montage pour mesurer les valeurs manquantes et appelez l'enseignant avant
d'enclencher le générateur.
d) Mesurez les grandeurs manquantes (7pt).
e) A l'aide des valeurs U et I, calculez le produit U·I pour chacune des lampes des deux circuits (4pt).
f) Le produit U·I permet-il de prédire la lampe la plus brillante pour chacune des deux circuits ?
Expliquez ? (2pt)
Synthèse :
a) Écrivez un paragraphe qui résume les notions apprises durant ce labo. (2pt)
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