Chapitre 2: Les dipôles passifs
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Electricité Chapitre 2: Les dipôles passifs Connaissances préalables: Tracé de droite Puissance de dix Taux de variation Connaissances scientifiques Lois d'association des résistances Respect du nombre de chiffres significatifs Loi d'Ohm, selon les conventions Savoir-faire expérimentaux: Câblage d'un circuit d'après un schéma Utilisation d'un rhéostat Respect des conditions de sécurité Tracé point par point de la caractéristique d'un dipôle Savoir-faire théoriques: Appliquer loi d'Ohm, loi des nœuds, loi des mailles Identifier un diviseur de tension Donner le résultat d'un calcul avec un nombre raisonnable de chiffres significatifs I. Etude expérimentale d’un dipôle passif Un dipôle passif est un dipôle récepteur. En continu, l’énergie électrique reçue est transformée en grande partie chaleur : c’est l’effet Joule I.1 Caractéristique d’un dipôle Ces courbes sont représentatives de fonctions qui relient les grandeurs électriques U et I. Ices courbes rendent compte du fonctionnement du dipôle. Les dipôles étudiés dans ces paragraphes sont des dipôles passifs. Le dipôle est dit passif si sa caractéristique passe par le zéro du repère I.2 Utilisation du dipôle passif dans un circuit Le dipôle passif est nécessairement un récepteur 13 Electricité I.3 Classification des dipôles passif a, Dipôle passif linéaire Le dipôle passif linéaire présente une caractéristique linéaire. On l’appelle résistor linéaire ou conducteur ohmique. Il est caractérisé par sa résistance b. Dipôle passif non linéaire Dipôles non linéaires symétriques : varistance, lampe Dipôles non linéaires non symétriques : diode, diode Zener I.4 Limitation en puissance : cette limitation correspond à l’échauffement maximum du composant. La puissance reçue doit être inférieure à la puissance dissipable maximale. Limitation en intensité : I I MAX Limitation en tension : U UMAX I.5 Limitations du composant Relevé de la caractéristique d’un dipôle passif Utilisation du montage aval Relevé des points Utilisation de la courbe: calcul du coefficient directeur dans le cas d'une affine Cf. TP. II. Le dipôle résistif ou résistor II.1 Mise en évidence expérimentale II.2 Loi d'Ohm Mettre en évidence la loi d'Ohm dans le cadre de la convention générateur II.3 II-2. Association de résistances 23 Electricité III. Diviseur de tension IV. Dipôle générateur – Dipôle récepteur IV.1 Puissance électrique Soient un générateur et un récepteur reliés entre eux selon le schéma cicontre : On appelle puissance électrique échangée par les deux dipôles le produit U par I : T r a n s fe r t d e p u is s a n c e P U I P en watt, U en volt, I en ampère Ordre de grandeur de la puissance IV.2 Energie électrique échangée On relie énergie électrique et puissance par la relation : W P.T W : énergie consommée ( ou fournie) en joule (J). P : puissance consommée (ou fournie) en watt (W). T : durée pendant laquelle cette énergie est consommée (ou fournie) en seconde (s). Cette énergie sera aussi exprimée par la relation : WUI T Autre unité : le wattheure (Wh) : 1Wh=3600J IV.3 Signe puissance Reprise du schéma IV.1 Etude du signe de la puissance suivant le point de vue duquel on se place 33
