Acti – Caractéristiques

Energie
électrique
Caractéristiques de dipôles électriques
Objectifs : - Tracer la caractéristique c'est-à-dire l’évolution de la tension 𝑈 en fonction de l’intensité 𝐼, courbe
𝑈 = 𝑓(𝐼) pour un conducteur ohmique et une pile avec acquisition par ordinateur.
I – Caractéristique d’un conducteur ohmique
1) Montage
Le but de ce montage est de faire varier la tension aux bornes d’un conducteur ohmique et l’intensité qui le traverse.
 Pour mesurer la tension 𝑈, il faut utiliser un …………………………. qui se branche en ……………………. dans le circuit.
 Pour mesurer l’intensité 𝐼, il faut utiliser un …………………………. qui se branche en ……………………. dans le circuit.
 Les acquisitions se font à l’aide de Generis et de deux adaptateurs placés sur la console.
 L’intensité du courant électrique 𝐼 est modulée à l’aide d’un rhéostat.
Le montage à réaliser est donc le suivant :
Adaptateur voltmètre en
position 2 de la console
Rouge
A
V
R
Com
B
Rouge
K
+
A
P
Adaptateur ampèremètre
en position 1 de la console
Com
6V

N
Rh
a. Représenter sur le circuit le sens conventionnel du courant 𝐼.
b. Flécher la tension mesurée 𝑈 = 𝑈𝐴𝐵
Réaliser le montage avec l’interrupteur ouvert et en utilisant le générateur Jeulin.
Faire vérifier par le professeur.
2) Réglage des paramètres d’acquisition
 Dans Généris, cliquer sur Fichier, Nouveau.
 Sur la position 1 de la console, mettre l’adaptateur ampèremètre et sur la position 2 l’adaptateur voltmètre.
 Choix des grandeurs d’acquisitions :
Ampèremètre en abscisse
Voltmètre en ordonnée.
 Paramètres d’acquisition :
Ampèremètre
Calibre 2,5 A
Nom
I
Unité
Régler le zéro
Validation manuelle
Voltmètre
A
Calibre 25 V
Nom
U
Régler le zéro
Unité
V
3) Acquisition des mesures.
 Lancer l’acquisition.
Fermer l’interrupteur afin que le courant circule puis agir sur le curseur du rhéostat afin d’augmenter l’intensité du
courant. Chaque mesure doit être validée en cliquant sur OK suivant. Vous devez réaliser au minimum 10 mesures.
 Lorsque vous avez réalisé toutes vos mesures, arrêter l’acquisition en cliquant sur le point rouge.
Ouvrir le circuit et éteindre le générateur.
𝑈
4) Loi de fonctionnement
 Modéliser la courbe obtenue : 𝑈 = 𝑓(𝐼)
 Représenter l’allure de la courbe au dos et noter son équation.
a. Comment peut-on déterminer graphiquement a et b ?
𝐼
b. A quelles grandeurs physiques correspondant a et b ?
c. En déduire la loi de fonctionnement du conducteur ohmique : 𝑈 =
II - Caractéristique d’une pile.
1) Montage
a. Représenter sur le circuit le sens
conventionnel du courant 𝐼.
b. Flécher la tension mesurée 𝑈 =
𝑈𝑃𝑁 .
 Le montage est composé d’une
résistance de protection Rp afin d’éviter
de court-circuiter la pile.
Réaliser le montage avec l’interrupteur
ouvert et en utilisant la pile comme
générateur.
Faire vérifier par le professeur.
Adaptateur voltmètre sur la
position 2 de la console
Rouge
P
V
Com
N
K
Com
Adaptateur ampèremètre
sur la position 1 de la
console
Rouge
A
Rp
Rh
2) Réglage des paramètres d’acquisition
 Sur la position 1 de la console, mettre l’adaptateur ampèremètre et sur la position 2 l’adaptateur voltmètre.
 Choix des grandeurs d’acquisitions :
Ampèremètre en abscisse
Voltmètre en ordonnée.
 Paramètres d’acquisition :
Ampèremètre
Calibre 2,5 A
Nom
I
Unité
Régler le zéro.
Validation manuelle
Voltmètre
A
Calibre 25 V
Nom
U
Régler le zéro
Unité
V
3) Acquisition des mesures
 Les mesures doivent être faites rapidement. Pourquoi ?
 Lancer l’acquisition.
Pour la première mesure, la faire avec l’interrupteur ouvert, fermer l’interrupteur, agir sur le curseur du rhéostat
afin d’augmenter l’intensité du courant. Chaque mesure doit être validée en cliquant sur OK suivant. Vous devez
réaliser au minimum 10 mesures correctement réparties et les faire très rapidement.
 Lorsque vous avez réalisé toutes vos mesures, arrêter l’acquisition en cliquant sur le point rouge.
Ouvrir immédiatement le circuit afin de ne pas user la pile (Interrupteur sur arrêt).
Enregistrer le fichier dans votre répertoire.
4) Loi de fonctionnement et bilan de puissance
 Modéliser la courbe obtenue : 𝑈 = 𝑓(𝐼)
 Représenter l’allure de la courbe et noter son équation.
a. Comment peut-on déterminer graphiquement a et b ?
𝑈
b. A quelles grandeurs physiques correspondent a et b ?
𝐼
c. En déduire la loi de fonctionnement de la pile :
𝑈=
Matériel 1S Caractéristiques de dipôles
Par poste :
1 pile 4,5 V sur support
1 interrupteur Jeulin
1 rhéostat 100 
1 résistance R = 220 
1 résistance de protection r  2  sur support en bois.
1 générateur de tension continue Marron
1 interface ESAO avec l’adaptateur ampèremètre en position 1 et l’adaptateur voltmètre en position 2
Matériel 1S Caractéristiques de dipôles
Par poste :
1 pile 4,5 V sur support
1 interrupteur Jeulin
1 rhéostat 100 
1 résistance R = 220 
1 résistance de protection r  2  sur support en bois.
1 générateur de tension continue Marron
1 interface ESAO avec l’adaptateur ampèremètre en position 1 et l’adaptateur voltmètre en position 2
Matériel 1S Caractéristiques de dipôles
Par poste :
1 pile 4,5 V sur support
1 interrupteur Jeulin
1 rhéostat 100 
1 résistance R = 220 
1 résistance de protection r  2  sur support en bois.
1 générateur de tension continue Marron
1 interface ESAO avec l’adaptateur ampèremètre en position 1 et l’adaptateur voltmètre en position 2
Matériel 1S Caractéristiques de dipôles
Par poste :
1 pile 4,5 V sur support
1 interrupteur Jeulin
1 rhéostat 100 
1 résistance R = 220 
1 résistance de protection r  2  sur support en bois.
1 générateur de tension continue Marron
1 interface ESAO avec l’adaptateur ampèremètre en position 1 et l’adaptateur voltmètre en position 2