Tracé de la caractéristique intensité

Tracé de la caractéristique intensité - tension d'un dipôle.
Définition.
Considérons un dipôle AB. A chaque valeur I de l'intensité du courant qui le traverse
correspond une valeur UAB de la tension à ses bornes.
La caractéristique intensité-tension du dipôle AB désigne l'ensemble des couples de valeurs
(I, UAB), encore appelés états ou points de fonctionnement, du dipôle.
A
I
D
UAB
Tracé manuel à l'aide du voltmètre et de l'ampèremètre.
B
1. Recherche du sens passant d'une diode électroluminescente (D.E.L.)
Relier la D.E.L. au multimètre, fonction testeur de diode. Noter les résultats obtenus selon le sens du branchement.
2. Etude d’un potentiomètre.
D
On dispose d’une source de tension fixe de valeur 15 V et du
potentiomètre de 47 , précédemment utilisé en rhéostat.
Réaliser le montage schématisé ci-contre. Faire vérifier avant la mise
sous tension.
Mesurer la tension UDB.
Entre quelles valeurs peut varier la tension UCB ? En déduire le rôle du
potentiomètre.
C
UDB
15 V
UCB
B
C
3. Points de fonctionnement de la D.E.L.
A
R
Considérons le circuit schématisé ci-contre. G est un
15 V
DEL
générateur de tension continue réglable entre 0 et 12 V.
R est une résistance de protection, R = 470 .
On dispose également d'un ampèremètre et d'un
voltmètre.
B
 Reproduire le schéma du montage en y ajoutant les appareils permettant de mesurer la tension U AB et
l'intensité I du courant électrique. Faire figurer en particulier la position de leur borne "COM".
 Flécher sur le schéma tensions et courant.
 Réaliser le montage (attention au sens de branchement du générateur : la DEL est un conducteur
unidirectionnel et une polarisation en inverse peut lui être dommageable).
Calibre voltmètre : 20 V.
Calibre ampèremètre : 20 mA.
 Effectuer les mesures demandées dans le tableau ci-dessous.
Remarques.
Pour la tension UCB, ne pas dépasser la valeur maximale indiquée sur le tableau.
Pour mesurer les tensions UCB et UAB, un seul voltmètre suffit.
Etat de la DEL : indiquer si elle est allumée ou éteinte.
UCB (V)
I (mA)
UAB (V)
Etat
0
0,4
0,8
1,2
1,4
1,6
1,8
2
3
4
5
6
7
8
3. Exploitation des résultats.
 Observer le tableau : - quand la DEL est éteinte, comparer les valeurs de UCB et UAB. Justifier.
- quand la DEL est allumée, comment évolue la tension UAB lorsque UCB augmente ?
 Porter les valeurs dans le tableur Regressi afin d’effectuer la représentation graphique I = f(UAB). Imprimer.
Sur papier millimétré, effectuer avec soin cette même représentation graphique (car il faut savoir le faire !!).
 Faire figurer sur le graphique les états de la diode, la tension d'allumage et l'intensité correspondante.
4. Calcul d'une résistance de protection.
On dispose d'une source de tension de 9 V pour alimenter la DEL. On ne veut pas dépasser l'intensité limite I = 12
mA. Pour cela on ajoute un conducteur ohmique de résistance R.
 Faire le schéma fléché du montage en utilisant le modèle ci-dessus.
 Déterminer graphiquement la valeur maximale de la tension UAB aux bornes de la diode.
 En déduire la valeur de UCA correspondante.
 Calculer la valeur de R. On rappelle la loi d’ohm « U = RI » pour un conducteur ohmique.
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