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TP°1
Loi d’Ohm
I. But :
Pour déterminer la valeur d’une résistance expérimentalement, il
existe plusieurs méthodes . Les plus utilisés sont :
- La méthode des codes des couleurs des résistances.
- La méthode voltampèremètrique (Montage amont et avale) consiste
a mesurer la tension entre les bornes de la résistance et l’intensité du
courant qui la traverse . Le choix du montage amont ou aval est très
important pour minimiser les erreurs.
II. Travaille théorique :
1. La loi d’Ohm :
Si la chute de tension aux bornes de la résistance est U,
L’intensité du courant I qui la traverse est proportionnelle a U, d’où :
U=R.I
La constante de proportionnalité est la résistance.
2. La méthode des codes des couleurs :
On peut sur une résistance des anneaux de couleurs. Chaque couleur
correspond à un chiffre comme indique la figure suivante :
Chiffres
Significatifs
Noire
Marron
Rouge
Orange
Jaune
Vert
Bleu
Violet
Gris
Blanc
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Multiplicateurs
Argent
Or
Noire
Marron
Rouge
Orange
Jaune
Vert
Bleu
Violet
Tolérance
10-2
10-1
100
101
102
103
104
105
106
107
Argent
Or
Noire
Marron
Rouge
Vert
Bleu
Violet
Gris
10%
5%
20%
1%
2%
0.5%
0.25%
0.1%
0.05%
3. La méthode voltampèremètrique :
a) Montage amont :
Il consiste a mesurer la différence du potentiel U aux bornes de la
résistance et de l’ampèremètre et à mesurer l’intensité I
U=(R+Ra).I
I
E
A
Ra
V Rv
R
Montage amont
*) ∆R/R en utilisant al loi d’OHM :
U= (Ra+R) I
∆R/R= ∆U/U+ ∆I/I
∆R/R=∆U/U=(Ra.I)/(R.I)
= Ra/R
» Cette mesure est exacte quand Ra<<R.
b) Montage aval :
Il consiste à Mesurer U uniquement aux bornes de la résistance et
l’ampèremètre mesure la somme des courants dans la résistance (I)
Te le voltmètre (i)
A
E
I
i
V
Montage aval
R
*)∆R/R en fonction de R et Ra :
-U=Req.I
1/Req=1/Rv+1/R
1/Req=1/ (5.05) +1/1
1/Req=1,1980
Donc:Req=0,8347KΩ =834,72 Ω.
A.N:U=834,72.0, 1E-3=0.08347V
-U=R.I
R=U/I
∆R/R=∆U/U+∆I/I
∆R/R=∆I/I
∆R/R= (U/Rv)/ (U/Req)=Req/Rv
∆R/R=R/ (Rv+R)
[car Req= (R.Rv)/(R+Rv)].
» Cette mesure est exacte quand R<<RV.
c) Choix du montage :
III. Travaille théorique :
1) La loi d’OHM :
a) Le Circuit
V
R
I
A
E
U (v)
Le calibre de U
ΔU (V)
Ι×10E-3(A)
Le calibre de Ix10E-3
ΔI×10E-3(A)
1
1
0.01
0.6
1
0.15
2
3
0.03
1.6
3
0.45
3
3
0.03
2.49
3
0.45
4
10
0.1
4
10
1.5
5
10
0.1
4.9
10
²1.5
1- Traçage du graphe U=f(I) : Voire la feuille millimétrée…
a. L’analyse de la courbe :
La courbe est sous forme d’une droite qui passe par
L’origine o.
Y=a×X
(équation mathématique)
U=a×I (équation physique)
U=R×I (équation théorique)
Par
on trouve:
R=a=Tangα= 2-1
1
.=
.
(1.6-0.6)×10E-3
0,001
R
=1000
.
pratique=1000Ω
2- Déduire la valeur de la résistance :
R
pratique=1000Ω
b) Code des couleurs :
1-
Rthéorique= (1000±10%)
* Les couleurs que nous avons trouvées sont :
Le marron –Le noir –Le rouge –L’argenté
 La première bande donne le premier chiffre c'est-à-dire
Le marron →1
 La deuxième bande donne le second chiffre de la valeur
De la résistance c'est-à-dire Le noir →0
 La troisième bande se présente le nombre de zéro qu’il
Faut ajouter au deux premiers chiffres c'est-à-dire :
Le rouge →00
La quatrième bande représente les incertitudes et dans notre
Cas l’argenté →10%
La lecture commence comme suit de gauche à droite : Marron,
Noir, Rouge, Argenté Donc la valeur de cette résistance
Est 1000 Ω.avec une incertitude de 10%.
R théorique= (1000±10%)… (.Ω)
3- Comparaison :
Donc, on voie clairement que
R
pratique
≈R
théorique
2- Le montage amont et avale :
1-Determination des valeurs Ra Rv Rc :
Le calibre de l’appareil de mesure du potentiel est :
V (5) → R v=5,05 KΩ=5050Ω.
Le calibre de l’appareil de mesure de l’intensité est :
I (10) → R a=21,3Ω.
On trouve dans la partie théorique : RC=√RA×RV
RC=√5050×21.3=327,97Ώ
2-Tableau :
Montage amont
R (Ώ)
1.5
2
3.4
4.8
6.7
9.2
12
15
20
30
U
(V)
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
I
(A)
2.79
2.1
1.4
1.01
0.74
0.55
0.42
0.34
0.25
0.17
R+∆R
Montage aval
∆R/R
%
1.79
2.38
3.57
4.95
6.76
9.09
11.9
14.7
20
29.41
U
(V)
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
I
(A)
2.89
2.21
1.43
1.04
0.76
0.56
0.44
0.36
0.28
0.2
R+∆R
∆R/R
%
1.73
2.26
3.50
4.81
6.58
8.93
11.36
13.88
17.86
25
4- Les deux graphes : voire la feuille millimétrée….
5- Déduire la résistance critique
L’intersection des deux courbes donne un point, ça projection sur l’axe
des X (l’axe des résistances) donne une valeur de résistance définie par la
RESISTENCE CRITIQUE, et cette valeur est :
Rc=valeur×l’échelle=
×
=
Ω.
Rc théorique =327,97Ώ.
Rc pratique =
-Les deux valeurs ne sont pas égales à cause des incertitudes et de la
précision de l’expérimentateur.
*Comparaison avec la valeur théorique
Rc théorique =327,97Ώ.
Rc pratique =
-Les deux valeurs ne sont pas égales à cause des incertitudes et de la
précision de l’expérimentateur.
6- Le type de montage :
1* R1=500 Ω →Montage amont car R <R
1
c
2* R2=5k Ω→Montage aval car R >R .
2
c
3* R3=13k Ω→Montage aval car R >R .
2
c
IV. Appareilles utilisées :
●
●
●
●
Un générateur de tension continue
Ampèremètre
Une résistance inconnue
Boite à décades a résistances variables
fLiToX – ProLiXe TeaM -