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.
Tracé manuel à l'aide du voltmètre et de l'ampèremètre.
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.
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.
3. Points de fonctionnement de la D.E.L.
Considérons le circuit schématisé ci-contre. G est un
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.
Reproduire le schéma du montage en y ajoutant les appareils permettant de mesurer la tension UAB 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)
0
0,4
0,8
1,2
1,4
1,6
1,8
2
3
4
5
6
7
8
9
I (mA)
UAB (V)
Etat
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.
D
A
B
UAB
I
C
D
B
UDB
UCB
15 V
A
B
R
DEL
C
15 V