CONDUCTEURS OHMIQUES (Résistor)

CONDUCTEURS OHMIQUES
(Résistor)
Objectifs :
- Définir un conducteur ohmique
- Etudier les variations de la tension aux bornes d’un conducteur ohmique en fonction
de l’intensité du courant qui le traverse
- Etre capable d’utiliser un ohmmètre
- Etre capable d’utiliser un rhéostat.
Prérequis :
- Savoir brancher et utiliser un multimètre.
- Savoir lire un schéma électrique
- Repérage dans le plan
- Proportionnalité
- Fonction linéaire
- Représentation graphique d’une fonction.
1) Observations d’appareils de la vie courante :
-
grille pain,
lampe,
sèche cheveux,
halogène,
fer à repasser
convecteur …
Pouvez vous donner un point commun entre ces appareils ?
…………………………………………………………………………………………
A retenir : Un conducteur ohmique ou résistor est un récepteur
purement thermique convertissant tout le travail électrique dont il est le
siège en chaleur transférée à l’extérieur.
Son symbole est
Il est souvent appelé improprement résistance.
Pour chacun des appareils, on peut observer des effets variables. Quelles sont les
grandeurs électriques qui amènent ces variations ?
…………………………………………………………………………………………..
2) Expérimentation :
2-1) Liste de matériel :
- 1 générateur de courant continu réglable en tension et en intensité,
- 1 interrupteur,
- 1 rhéostat,
- 2 multimètres.
Attention ! le générateur ne sera branché sur le secteur que par le professeur et après
vérification du montage.
Attention aux calibres des multimètres :
le générateur peut délivrer jusqu’à 2 A sous 30 V.
1
2-2) Réaliser le montage suivant :
RHEOSTAT
ALIMENTATION
-
+
P'
Utiliser le rhéostat entre les deux
bornes noires repérées P’ et N
(extrémités du bobinage).
P
N
V
P'
A
N
2-3) Mesures :
- Tourner le « bouton » tension à fond à droite,
- La première mesure sera réalisée interrupteur ouvert.
- En faisant varier l’intensité avec l’autre « bouton », réaliser 9 mesures réparties sur la
plage des intensités disponibles (bien répartir les valeurs).
Compléter les deux premières lignes du tableau
I (A)
U (V)
U
I
2-4) Exploitation :
- Compléter la troisième ligne du tableau.
- Que constatez-vous ?
……………………………………………………………………………………………
-
Que peut-on dire des valeurs des tensions et des valeurs correspondantes des
intensités ?
…………………………………………………………………………………………….
A retenir : Le rapport U obtenu est la …………………..du rhéostat notée …….. et
I
mesurée en ………….. (
On peut écrire
U =R
I
).
donc
U=
U(
)
I (
R(
)
)
C’est la loi d’Ohm pour un résistor.
- Sur l’annexe 1, représenter graphiquement la tension U en fonction de l’intensité I.
Que constatez-vous ?
………………………………………………………………………………………….
-
A la représentation de quelle fonction mathématique pouvez-vous faire référence ?
…………………………………………………………………………………………..
A retenir : la courbe obtenue est la caractéristique intensité-tension du
résistor.
2
2-5) A l’aide d’un multimètre sur la fonction ohmmètre, mesurer la résistance du
rhéostat entre P’ et N.
R=
2-6) Enlever l’étiquette collée sur la plaque signalétique du rhéostat. Que lisez-vous ?
La valeur lue est-elle en concordance avec les résultats ?
…………………………………………………………………………………………..
3) Utilisation du rhéostat : étude d’une lampe
3-1) Liste du matériel :
- 1 générateur de courant continu (6V)
- 1 lampe
- 1 interrupteur
- 1 rhéostat 33 
- 2 multimètres
3-2) Réaliser le montage suivant
ALIMENTATION
-
Attention ! Utiliser le générateur sur la
position 6 V continu.
- Ne pas brancher sur le secteur.
- Faire vérifier le montage par le
professeur.
+
RHEOSTAT
V
A
N
P
Le rhéostat est monté :
en série

en parallèle
Le curseur du rhéostat a pour but de faire varier:
la tension


l’intensité 
3-3 ) La première mesure sera effectuée interrupteur ouvert.
Réaliser 7 mesures dans la plage des intensités disponibles en agissant sur le curseur du
rhéostat (bien répartir les valeurs). Compléter les deux premières lignes du tableau
I (A)
U (V)
R ()
3-4 ) Exploitation :
- Compléter la troisième ligne du tableau.
-
Que constatez-vous ?
………………………………………………………………………………………………
3
-
Les valeurs des tensions et des intensités correspondantes sont-elles des nombres
proportionnels ?
………………………………………………………………………………………………
-
Sur l’annexe 1, représenter graphiquement la tension U en fonction de l’intensité I.
Que constatez-vous ?
………………………………………………………………………………………………
-
Quel est la cause de la modification la résistance de la lampe ?
………………………………………………………………………………………………
4) Utilisation du rhéostat en potentiomètre :
4-1) Liste du matériel : La même qu’au 3-1.
4-2) Réaliser le montage suivant :
ALIMENTATION
-
mêmes précautions qu’au 3-2
+
P'
V
RHEOSTAT
A
P
N
Le rhéostat est monté :
en série

en parallèle
Le curseur du rhéostat a pour but de faire varier:
la tension


l’intensité 
4-3) Réaliser 4 mesures dans la plage des tensions disponibles en agissant sur le curseur
du rhéostat.
Prendre des valeurs différentes de celles du 3-3).
U (V)
I (A)
Vérifier que les points de coordonnées (I, U) appartiennent à la courbe relative à la
lampe tracée sur l’annexe 1.
5) Applications :
Parmi les appareils de la vie courante qui ont été présentés, quels sont ceux qui utilisent
un rhéostat ou un potentiomètre ?
4
TENSION U en V
ANNEXE 1
RHEOSTAT
INTENSITE I en A
TENSION U en V
LAMPE
INTENSITE I en A
5
CONDUCTEURS OHMIQUES
FICHE
PROF
1/1
Résistor
BEP
OBJECTIFS :
- Définir un conducteur ohmique
- Etudier les variations de la tension aux bornes d'un conducteur ohmique en fonction
de l'intensité du courant qui le traverse
- Etre capable d'utiliser un ohmmètre
- Etre capable d'utiliser un rhéostat
PREREQUIS :
- Savoir brancher et utiliser un multimètre
- Savoir lire un schéma électrique
- Repérage dans le plan
- proportionnalité
- Fonction linéaire
- Représentation graphique d'une fonction
PREPARATION :
Masquer la plaque signalétique du rhéostat et étiqueter les bornes P, P’ et N.
REPONSES ATTENDUES :
1)
- Ils dégagent de la chaleur
- Variations de U et I
2)
- Le rapport est constant
- Les grandeurs sont proportionnelles
U/I est la résistance du rhéostat notée R et mesurée en ohm ()
- Les points sont alignés
- Fonction linéaire (passe par 0)
3-2)
- Série
Intensité
3-4)
- Le rapport n'est plus constant
- Les valeurs ne sont plus proportionnelles
- Nous n'avons plus une droite
- La température
4-2)
- Parallèle
Tension
6