2nde MPI / Séance n°5 :

2nde MPI / Séance n°8 :
Montage potentiométrique
Un montage potentiométrique permet de transformer un générateur de tension fixe en un générateur de
tension variable. On va chercher à comprendre son fonctionnement.
I- LE DIVISEUR DE TENSION
1- Montage
a- Réaliser le montage.
b- Représenter les tensions UAC et UBC par
une flèche.
c- Mesurer ces tensions.
2-.Exploitation
a- Par quelles résistances Réq peut-on remplacer les résistances R1 et R2 ?
b- Vérifier que UBC / UAC = R2/Réq
c- On permute R1 et R2. Prévoir la valeur de UBC ? Vérifier votre valeur par une mesure.
d- Pourquoi nomme-t-on ce circuit « diviseur de tension » ?
e- Est-il facile de réaliser par ce montage n’importe quelle tension entre 0 et 5V ?
II- L’ECHELLE DE TENSION
1- Simulation
a- Tracer le circuit ci-dessus avec le logiciel de simulation crocodile physics.
b- Placer successivement un voltmètre permettant de mesurer les tensions du tableau ci-dessous. Noter-y
les résultats de la simulation.
UJK
UIK
UHK
UGK
UIJ
UAK
2- Exploitation
a- Calculer la résistance RAKeq.
b- Vérifier que UJK = RJK/RAKeqUAK.
c- On appelle ce montage « échelle de tension » ? Quels est son « pas » de progression c'est-à-dire « la
distance » entre chaque « barreau de l’échelle » ?
d- Combien doit-on mettre de résistances identiques entre A et G pour avoir un « pas » de 0,10V ?
e- Est-il possible d’obtenir toutes les tensions entre 0 et 12 V avec un tel montage?
III- LE MONTAGE POTENTIOMETRIQUE
Un potentiomètre ou rhéostat est un conducteur
ohmique qui possède trois bornes I, J et K.
1- Repérer les points I, J et K du rhéostat qui est sur
votre table et vérifier que la résistance RIK varie entre
O et RIJ quand on tourne l’axe.
2- Montage et préparation de l’acquisition
a- Réaliser le montage ci contre.
b- Représenter les tensions UIJ et UKJ par une
flèche.
c- Que vaut R ?
d- On cherche à tracer le graphe UKJ = f (r) à
l’ordinateur
On mesurera la tension UKJ avec l’ordinateur.
On entrera au clavier la valeur r.
Préparer l’acquisition.
3- Etude du montage à vide
a- Pour 6 à 8 positions du curseur K
- Mesurer r à l’ohmmètre avec interrupteur ouvert. Entrée sa valeur.
- Fermer l’interrupteur,
- Mesurer UKJ avec la voie A en appuyant sur entrée.
Sauver sous Regressi .
b- Faire apparaître le graphe UKJ = f(r) sur l’écran. Tracer l’allure de ce graphe sur votre compte rendu.
c- Que peut-on en conclure ?
d- Quel est l’intérêt de ce montage ?
4- Etude en charge
La tension réglable obtenue peut être utiliser pour alimenter un circuit qu’on représentera par une
résistance Ru.
On réalise le montage ci-contre et on
trace le graphe UKJ = f(r) pour trois
résistances Ru.
On obtient les graphes ci-dessous.
a- Les courbes sont-elles les mêmes dans tous les cas ?
b- Quelle condition doit vérifier la résistance Ru pour que la tension de sortie soit proportionnelle à r ?