La loi d`Ohm

http://salle15.fr
Date : ................
Nom :................................. Prénom : ................
Classe …....... Groupe …....... Table ….......
E1.1 La loi d'Ohm
Objectif : Établir la loi d’ohm
1. Détermination de la valeur de la résistance avec l’ohmmètre.
Pour déterminer la valeur de la résistance on utilise le montage ci-contre.
a) Déterminer la valeur de la résistance à l’aide de l’ohmmètre le plus précisément possible, puis
convertir en k.
R = …………..  = ……………… k
b) Donner la couleur des trois anneaux sur la résistance :
…………… ; …………… ; …………… ; et or.
Ω
R
2. Construction de la caractéristique de la résistance
2.1 Montage :
Faire le schéma d'un montage comportant la résistance étudiée, le générateur
de tension variable, un ampèremètre mesurant le courant qui passe dans la
résistance, et un voltmètre mesurant la tension aux bornes de la résistance.
Indiquer le sens du courant sur les fils de connexions et les bornes à utiliser
sur les appareils de mesures.
Faire le montage mais ne pas brancher le générateur sur le courant du secteur
tant que le professeur n'a pas vérifié le schéma, et le montage.
2.2 Mesures : Quand le professeur a
vérifié le montage, on branche le générateur
sur le secteur, et éventuellement on corrige
les calibres.
Pour chaque valeur de la tension U, on note
l’intensité I (arrondir au mA) qui traverse la
résistance.
I (mA)
U (V)
0
3
4,5
6
7,5
9
12
2.3 Représentation graphique de la tension en fonction de l’intensité (Caractéristique de la résistance) :
a ) En ordonnée (verticalement) on représente la tension ; échelle : 1 cm représente 1V.
b) En abscisse (horizontalement) on représente l’intensité ; échelle : ……… représente ………
(A vous de choisir !)
c) Après avoir gradué les axes placer les points correspondant aux couples ( I , U ). Chaque point sera représenté par un signe  .
Titre :
http://salle15.fr
Date : ................
Nom :................................. Prénom : ................
Classe …....... Groupe …....... Table ….......
E1.2 La loi d'Ohm
2.4 Observation et interprétation : (Compléter)
Les points obtenus semblent être alignés selon une ........................................ qui passe par .........................................
En partant de l’origine tracer à la règle, la droite qui passe le plus près possible de tous les points (droite moyenne).
La tension aux bornes de la résistance est ............................................... à l’intensité qui la traverse.
3. Loi d’Ohm
Compléter le tableau suivant, en
reprenant les valeurs de U du
tableau précédent. Par contre les
valeurs de I doivent être
converties en ampères. Calculer
ensuite les rapports U/I, arrondir à
l’unité. (dernière ligne)
I (A)
U (V)
0
3
4,5
6
7,5
9
12
U
(.......)
I
3.1 Détermination de la loi d'Ohm
a) Comparer les différentes valeurs obtenues dans la dernière
ligne ................................................................................................
.........................................................................................................
Unités → ( … ) ( … ) (
b) Calculer la moyenne des résultats U/I : (Détailler le calcul)
Cette relation est appelée loi d’Ohm
.........................................................................................................
c) Comparer la valeur R mesurée à l’ohmmètre avec le résultat
précédent : ..................................................................................... d) Compléter ci-dessus avec les grandeurs R , U, et I.
donc U = …  …
R=
3.2 Généralisation.
Dans le cas ou la caractéristique (la courbe) obtenue est une droite passant par l'origine on dit que le conducteur testé est un
conducteur ohmique. La caractéristique n'est pas toujours une droite passant par l'origine.
4. Exercices.
U (V)
A
U (V)
3
B
3
C
3
I (A)
1
U (V)
I (A)
1
I (A)
1
4.1 Lequel de ces trois graphiques représente la caractéristique d’un conducteur ohmique ?
Pour chacun de ces graphiques lire sur le graphique la valeur de I pour U = 3V
IA =
IB =
IC =
U (V)
Caractéristique de la
résistance R
I (mA)
1
10
4.2 Pour quelle valeur de U l’intensité qui traverse cette
résistance est-elle de 25 mA ?
En déduire la valeur de la résistance R ? (Bien rédiger
l’exercice sur une feuille)
…)
http://salle15.fr
Date : ................
E1.3 La loi d'Ohm
Nom :................................. Prénom : ................
Classe …....... Groupe …....... Table ….......
5. Tracé de la caractéristique avec Géogébra.
Reprendre les résultats obtenus dans le TP sur la loi d'Ohm
N'oubliez pas d'enregistrer régulièrement votre travail sur votre lecteur réseau.
- Dans Géogébra afficher les fenêtres « Tableur » « Graphique »
et « Champ de Saisie »
- Dans le menu « Options » choisir : Arrondi / 4 décimales.
- Reproduire la ligne 1 du modèle ci-contre..
- Remplir la colonne A avec les intensités du tableau précédent.
Attention : les valeurs décimales s'écrivent avec le point !
- Remplir la colonne B avec les tensions correspondantes.
- Dans la colonne C entrer une formule permettant le calcul de U/I.
- Sélectionner les cellules A2 à B8, puis cliquer sur la sélection avec le bouton droit.
- Dans le menu contextuel qui s'ouvre, choisir : Créer/Liste de points.
Si les points ne s'affichent pas dans la fenêtre graphique c'est qu'il est nécessaire de paramétrer le graphique.
- Pour cela dans la barre de menu choisir : « Option / Avancé … ».
Un menu contextuel s'affiche : Cliquer sur « Préférences – Graphique ». (second bouton en haut).
...
...
-1.2
13.2
...
1er onglet : Basique
yMin : Choisir U max ×(−0,1)
c.a.d. : 12×(−0,1)=−1,2
yMax : Choisir U max ×1,1
c.a.d. 12×1,1=13,2
xMin : Choisir I max ×(−0,1)
xMax : Choisir I max ×1,1
...
2° onglet : axe des abscisses.
Compléter le label : titre de
l'axe horizontal.
3° onglet : axe des ordonnées.
4° onglet : Grille
Compléter le label : titre de l'axe Cocher « Afficher grille »
vertical.
Les distances ont été choisies
précédemment.
Distance (entre deux graduations) : Choisir une valeur pour qu'il
y ait un nombre de divisions suffisant sur le graphique.
Pour que le graphique soit utilisable il faut obligatoirement
choisir des graduations faciles à utiliser.
Ex : 1 ; 10 ; 0.1 ; 2 ; 0.2 ; 20 ; 5 ; 0,5 ; 50
Construction de la droite moyenne.
- Dans la cellule C10 entrer une formule permettant le calcul de la moyenne rapports U/I.
- Vérifier que le résultat est cohérent.
- Dans la barre de saisie en bas de l'écran saisir l'expression : y = C10 * x
- La droite doit passer « au milieu » des points.
Titre du graphique :
- Cliquer sur l'icône « ABC » de la barre d'outils puis cliquer sur la feuille de travail.
- Dans le cadre « Éditer » donner le nom du graphique, puis indiquer vos nom et prénom.
Impression : ...