TP01 Fichier - Université de Jijel

Université de Jijel
Faculté des Sciences et de la
Technologie
Département EFST
Travaux Pratiques
Physique 02
TP n° 01 :
Lois de Kirchhoff (loi des nœuds et loi des mailles)
ere
1 Année ST
Année 2016/2017
Semestre 2
1. But de travail
Ce TP va permettre à l'étudiant de se familiariser avec le matériel qu'il utilisera durant ces travaux
pratiques d'électricité. Il apprendra également à :
1) reconnaître les divers constituants d'un circuit électrique.
2) faire correctement des mesures de tension et de courant électriques dans un circuit.
3) vérifier expérimentalement la loi d'Ohm et les lois de Kirchhoff (loi des nœuds et loi des mailles).
2. Etude théorique
Les deux lois de Kirchhoff relatives aux circuits s’énoncent généralement de la manière suivante:
2.1 Loi des mailles :
La loi des mailles, qui est la deuxième loi de Kirchhoff, indique que la somme algébrique des tensions aux
bornes de tous les éléments constituant une maille, est nulle.
VCD
VAC
 (V(sens de parcours) ou  V(sens inverse de parcours) )  0
VAB  VAC  VCD  VDE  VFE  VBF  0
C
A
D
VAB
VDE
Règle (arbitraire) d’attribution du signe : Le signe + est attribué à une
B
E
F
tension dans le sens de parcours de la maille, et le signe − à une tension
VBF
dans le sens inverse.
VFE
2.2 Loi des nœuds :
elle indique que la somme des courants qui arrivent à un noeud est égale à la somme des courants qui en
repartent. Et aussi, La somme algébrique des courants aboutissant à un nœud est
I2
I1
nulle.
 ( I(arrivant au noeud)
I3
ou  I( par tan t du noeud ) )  0
I1  I2  I3  I4  0
I4
NB/ Un noeud est un point du circuit où se rencontrent plusieurs branches.
3. Etude expérimentale
3.1 Composants et matériels
-Un générateur DC
-Cinq boites de résistance -Voltmètre
-Ohmmètre
-Ampèremètre
- fils de connexion
3.2 Etape à suivre
ière
3.2.1 1
partie
Prendre: R1 = 0.1 k, R2 =0.15 k, R3 = 1.2 k, R4 = 3 k, R5 = 0.5k.
R1
C
A
R1
R2
R3
R3
R4
R5
R2
E
R1
R5
B
R2
R4
D
R3
F
R4
R5
1) Calculer théoriquement les résistances équivalentes RAB, RCD et REF.
2) Relever, en plaçant convenablement l’ohm-mètre, les résistances RAB, RCD et REF.
Proposé par Mr. Naamane MOHDEB
1
Travaux Pratiques
Physique 02
TP n° 01 :
Lois de Kirchhoff (loi des nœuds et loi des mailles)
Université de Jijel
Faculté des Sciences et de la
Technologie
Département EFST
ere
1 Année ST
Année 2016/2017
Semestre 2
3) Quelle est l’importance du calibre utilisé.
4) Estimer exactement l’erreur R de chaque montage.
Montage
Résistance
calculée
Résistance
mesurée
Erreur R
Calibre
utilisé
circuit 1
circuit 2
circuit 3
3.2.2 2ème partie : vérification expérimentale de la loi des mailles
Mettre l’alimentation en mode continu 15 V. Le voltmètre et l’ampèremètre sont sur la position «DC ».
Grandeur
Tension
Tension
Erreur
Calibre
calculée
mesurée
V
utilisé
v
R2
R1
VAB
VBC
B
A
R3
C
D
R4
17 V E
VCD
G
VEF
F
R6
VFG
E
R5
VTot
1)
Calculer théoriquement la tension aux bornes de chaque résistance VAB, VBC, VCE, VFE, VGF
2) Mesurer la tension aux bornes de chaque résistance par un voltmètre et reporter ces valeurs dans le tableau.
3) Faites la somme de ces tensions, interpréter les résultats.
4) Conclusion
3.2.3 3ème partie : vérification expérimentale de la loi des nœuds
Grandeur
Courant
Courant
calculé
mesuré
Erreur I
Calibre utilisé
R2 I2
I2
I5
I1
I1
I4
R1
17 V E
R3 I3
R4
I3
I4
Figure 5
I5
1) Calculer théoriquement le courant qui passe dans chaque résistance I1, I2, I3, I4, I5.
2) Mesurer les courants par un ampèremètre et reporter ces valeurs dans le tableau.
3) Calculer la différence entre les valeurs calculées et mesurées.
4) vérifier que : I4+I5=I2+I3=I1 (loi des nœuds).
5) Comparer ces résultats à la théorie (calculée). Conclure (en cinq lignes).
6) Conclusion
Proposé par Mr. Naamane MOHDEB
2
R5