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1 STI Génie Electronique T.P. PHYSIQUE APPLIQUEE 5
Ch. Ekstein
T.P. 3 : Potentiomètre, dipôle non linéaire
Objectifs : comprendre le mode de fonctionnement d'un potentiomètre linéaire, ainsi que la non linéarité d'une diode.
I. Potentiomètre.
1. Rôle.
On utilise un potentiomètre pour faire varier la tension entre deux points d’un circuit à partir d’une
alimentation stable ; A et B sont les bornes fixes, C le curseur (variable mécaniquement)
K1 B
2. Schéma du montage
Tension d’alimentation : U = …(voir ci dessous) C K2
Valeurs nominales du potentiomètre :
Rp = 2,2 kentre B et A) ; Pmax= 0,1 W U x
Résistance à vide : x = 0 à 2,2 k (entre C et A) V Rc
Résistance de charge : Rc = 330
Représenter sur le schéma les intensités des courants A
Ip et Ic traversant x et Rc ainsi que la tension UCA .
3. Conditions d’utilisation.
a) Quelle est, pour le potentiomètre à vide, et compte tenu de Pmax , l’intensité maximale du
courant qui peut le traverser, ainsi que la tension maximale à ses bornes ?
b) La résistance de charge Rc a une puissance admissible Pa = 0,25 W. Quelle est l’intensité Ic à ne
pas dépasser ? En déduire la tension maximale à ses bornes.
c) Conclure quant à la tension d'alimentation U à ne pas dépasser.
4. Tableau de mesures.
On prendra U = 5 V.
Réaliser le montage et mesurer UCA en fonction de x à vide (K2 ouvert) puis en charge.
On mesurera x à l’ohmmètre entre C et A après avoir isolé le potentiomètre :
interrupteurs K1 et K2 ouverts.
5. Tracer la courbe de UCA = f(x) à vide, puis en charge. Comment varie UCA en fonction de x ?
6. Calculs théoriques.
a) A vide : déterminer UCA = f(x). Vérifier que la fonction est bien linéaire.
b) En charge : Tracer le schéma ; déterminer UCA = f(x).
II. Etude d'un dipôle non linéaire : diode à jonction
Ce dipôle non linéaire permet de redresser ou de stabiliser une tension ou de l'écrêter, en vue de
protection.
Rp IF A
1. Montage : A
Rp = 3,3 k
2. Conditions d'utilisation :
Le courant admissible est de Imax =1 A E UAK V
3. Mesures : Relever I, U, pour E variable, positif
ou négatif. Déterminer P, RS = U/I (résistance
statique) le tout sous forme de tableau.
4. Graphique : représenter les couples (I, U) K
5. Conclusion.
Comparer la caractéristique obtenue avec celle d'un résistor linéaire.
On définit la résistance dynamique au voisinage d'un point par le rapport r =
U/
I soit le
coefficient directeur de la tangente à la caractéristique au point considéré.
Déterminer la valeur de r en quelques points. En déduire comment elle varie quand U augmente.