Electrocinétique Associations de résistors TP : 2 heures

Electrocinétique
Associations de résistors
TP : 2 heures
Prérequis : résistance , code des couleurs
Objectifs :
Utilisation d’un potentiomètre et d’un ohm-mètre
Influence de la valeur de R sur I : notion de résistance de protection
Résistance équivalente et les lois sur les associations
Réflexion sur un protocole et conclure sur une expérience
Schématiser un circuit puis le réaliser
I Le potentiomètre
1) Expérience : description , schématisation . Etude à l’ohm-mètre dans les 2
cas : branchement aux extrémités ( influence du bouton ) puis branchements
avec le point milieu ( même chose , on fera noter les valeurs extrêmes par
exemple )
2) Conclusion : comment brancher le potentiomètre pour avoir une résistance
réglable de 0 à 2,2 k par exemple
II La résistance de protection
1) Expérience
a)Schéma du montage : brancher en série un générateur de tension continue G ,
un interrupteur K , une résistance ( R 1 = 100 ) et le potentiomètre R. Ajouter 2
multimètres pour mesurer la tension aux bornes de G et l’intensité du courant.
Faire vérifier
b) Réalisation : faire vérifier G éteint .et K ouvert
c) Réglages : potentiomètre « à moitié » environ . K ouvert , régler G sur 2,0V (
par exemple) . Faire vérifier
d) Protocole : faire varier la valeur de R en la diminuant, calibre de A maximal)
et observer I sachant que la tension aux bornes de G reste constante
2) Conclusions
a) Comportement d’un circuit quand on modifie la résistance : donner
votre conclusion
b) Résistance de protection : que se passerait-il , lorsque R diminue, si l’on
n’avait pas inséré R1 ? .Justifier le terme « de protection »
IIIEtude d’associations de résistors
1) Définition : la résistance équivalente à une associations de résistances entre
2 points A et B d’un circuit est la résistance unique qui mise entre A et B
serait traversée par la même intensité du courant que l’associations quand la
tension entre A et B et la même .Notation Réq
2) Schématisation : schématiser les 2 circuits équivalents dans le cas d’une
association série de 2 résistances entre A et B . Ecrire les conditions liées à la
définition
3) Protocole : proposer les étapes ( cas de 2 résistances en série ) en
schématisant . Réfléchir à la dangerosité possible . Faire vérifier
4) Etude 1 : association de 2 résistors en série
a) Montage 1: noter les couleurs des composants R1 et R2 . Le réaliser G éteint
et K ouvert . Faire vérifier . Régler G sur V , K ouvert . Faire les mesures de
l’intensité du courant et de la tension entre A et B en notant les calibres de
lecture
b)Montage 2 équivalent : le réaliser , G éteint et K ouvert . Faire vérifier . G à
régler de la même façon .Ajuster le potentiomètre pour qu’il soit équivalent .
Eteindre G et mesurer la résistance du potentiomètre . En déduire Réq
c)Synthèse
 Avec le code des couleurs, déterminer les valeurs de R1 et R2
 Comparer Réq à R1 + R2 ;Ecart relatif et conclusion en français
 Complément expérimental possible : mesure direct à l’ohm-mètre entre A et
B . Comparer avec les résultats précédents
5) Etude 2 :association de 2 résistors en dérivation
a) Montage 3 : schéma avec R1 etR2 en dérivation .Faire vérifier . Réalisation G
éteint et K ouvert .Faire vérifier . Même réglage et mêmes mesures qu’au
montage 1
b) Montage 4 équivalent : même chose qu’au montage 2
c) Synthèse
 Comparer 1/ Réq et 1/R1 +1/R2 Notion de conductance ( nécessaire en chimie)
 Conclusion en français
 Complément expérimental à l’ohm-mètre
IV Analyse des transferts d’énergie
Faire schématiser les transferts d’énergie dans les 2 types d’associations avec
possibilités de calculs de puissances de transferts
1) Circuit série : on note U la tension aux bornes de G , U1 celle aux bornes de
R1 et U2 aux bornes de R2 .
Schématisation possible des puissances detransferts d’énergie :
G
Pe=UI
Pe1=U1I
Pth +Pray
R1
Pe2=U2I
R2
Pth+Pray
2) Circuit à dérivation : on note U la tension aux bornes des 3 dipoles , I
l’intensité du courant passant dans G , I1 celle dans R1 et I2 dans R2.
Schématisation possible :
Pe1=UI1
Pth+Pray
G
Pe=UI
R1
Pe2=UI2
Pth+Pray
R2