Chapitre 15. Activités expérimentales 1re S
Le résistor et la pile électrique.
Compétences, capacités et attitudes à mettre en œuvre :
□ Pratiquer une démarche expérimentale pour mettre en évidence l’effet Joule.
□ Pratiquer une démarche expérimentale pour exprimer la tension aux bornes d’un générateur et d’un récepteur en fonction de
l’intensité du courant électrique.
□ Réaliser ou compléter un schéma permettant de mettre en œuvre le protocole expérimental.
□ Formuler une hypothèse et proposer une méthode pour la valider.
□ Réaliser le dispositif expérimental correspondant au protocole.
□ Maîtriser certains gestes techniques, matériels ou logiciels.
□ Extraire des informations des données expérimentales et les exploiter.
I. Le résistor.
1. On souhaite exprimer la tension
U
aux bornes d’un résistor en fonction de l’intensité
I
du courant électrique
qui le traverse. Proposer un protocole expérimental.
2. Sur le schéma du circuit : - Flécher le sens de circulation du courant électrique
I
(de façon à
ce que sa valeur soit positive). - Ajouter un voltmètre permettant la mesure de la tension
U
aux bornes du résistor. - Ajouter un ampèremètre permettant la mesure de l'intensité
I
du
courant traversant le résistor.
3. Sans allumer le générateur électrique réglable, réaliser le montage puis appeler l'enseignant
pour faire vérifier.
4. Que devient l'énergie électrique reçue par un résistor ? Le vérifier avec une tension de 10 V.
5. Compléter le tableau suivant :
6. À l'aide du logiciel Regressi (avec
I
en A en pas en mA) :
- Faire apparaître sur un graphique les points représentant
U
en fonction de
I
;
- Indiquer quel type de courbe simple semble décrire ces points ;
- En utilisant une modélisation, tracer cette courbe, noter son équation et analyser le résultat.
Le résistor est un dipôle modélisé par une ……………………… : dipôle purement résistif dont la caractéristique
courant-tension est …………………..…… ( …… est la valeur de la résistance électrique en Ω) ; cette relation est
appelée la ………………………………
Un tel dipôle convertit toute l'énergie électrique reçue en ………………………………………………… . La puissance du
transfert d'énergie électrique en énergie thermique a donc pour expression
P
e =
U
×
I
= …………………………………… ;
cet effet est appelé …………………………………………..…
II. La pile électrique.
1. Sur le schéma du circuit : - Flécher le sens de circulation du courant électrique
I
tel qu'il
soit positif. - Ajouter un voltmètre permettant la mesure de la tension
U
aux bornes de la
pile électrique. - Ajouter un ampèremètre permettant la mesure de l'intensité
I
du courant
traversant la pile électrique.
2. Sans fermer l'interrupteur, réaliser le montage puis appeler l'enseignant pour faire vérifier.
3. Compléter le tableau suivant (chaque mesure doit être faite très rapidement ; rouvrir
l'interrupteur entre deux mesures) :
position du
curseur de
R
4. À l'aide du logiciel Regressi (avec
I
en A en pas en mA) :
- Faire apparaître sur un graphique les points représentant
U
en fonction de
I
;
- Indiquer quel type de courbe simple semble décrire ces points ;
- En utilisant une modélisation, tracer cette courbe, noter son équation et analyser le résultat.
La pile est un dipôle dont la caractéristique courant-tension est ……………………………… (avec
r
la …………………………..
de la pile en Ω et
E
est la ……………………………………………………………….. de la pile en V).