Bac Pro - Mesure en courant continu

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Extrait du référentiel:
Champ d'application Exemples d'activités mises en œuvre au cours de séances
de travaux pratiques
• Tension et Intensité • Mesure d'intensité ou de tension en vue de vérifier
une loi
Objectifs :
 Réaliser un montage expérimental à partir d'un schéma.
 Utiliser un appareil de mesure.
 Exécuter un protocole expérimental.
 Régler un appareil.
 Respecter les règles de sécurité.
 Rendre compte d'observations.
Liste de matériel :
Poste élève:
• Une alimentation 6-12V/5A réf. 04851
• Interrupteur simple sur socle réf. 04162
• Supports pour ampoule BT réf. 03994
• Ampoules BT réf. 03703
• Express Connect réf. 02038
• Résistances 33 Ω réf. 08709
• Deux multimètres réf. 01266
• Cordons de sécurité
• Poste professeur :
• matériel en double
• matériel de première urgence réf. 16489
Mots clés :
- Intensité
- Tension
- Résistance
- Série
- Parallèle
- Courant continu
- Lampe
- Voltmètre
Trucs et astuces :
On pourra utiliser la gamme Sécucontact avec la platine de câblage et les composants associés.
Niveau :
Bac Pro
Unité
: Electricité I
Option : FMB Courant Continu
MESURE EN COURANT CONTINU
Fiche professeur 1/4
B.O
.
LPP11

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C
D
E
F
N
P
A
B
A
T.P. :
1) Mesure d'une intensité:
Par convention, le courant électrique circule de la borne + à la borne – à l'extérieur du générateur.
L'intensité I du courant se mesure avec un ampèremètre qui se place en série dans le circuit électrique.
a. Dessiner le schéma du circuit électrique
n°1, en y insérant un ampèremètre pour
mesurer l'intensité au point C.
b. Réaliser ce montage.
Appeler le professeur pour faire vérifier votre montage.
c. Mesurer l'intensité au point C : I
C
= 0,07A
d. Déplacer l'ampèremètre pour mesurer les intensités suivantes:
I
D
= 0,07A ; I
F
= 0,07A ; I
A
= 0,07A
e. Déduire, d'après vos résultats, une relation entre I
C
; I
D
; I
F
et I
A
:
I
C
= I
D
= I
F
= I
A
= 0,07A
Première loi des intensités :
L'intensité est la même en tout point d'un circuit série
f. Schématiser le circuit électrique n°2 ci-contre.
g. Réaliser le circuit électrique n°2.
Appeler le professeur pour faire vérifier votre montage.
Niveau :
Bac Pro
Unité
: Electricité I
Option
:
FMB
Courant Continu
Fiche Professeur 2/4
C
D
E
F
N
P
circuit électrique n°1
A
B
P
E
C
circuit électrique n°2
I
A
B
D C
P
N
E
F
I
1
I
2

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h. Mesurer les intensités suivantes, en ampère, et arrondir au centième :
 I au point P: I= 0,28 A
 I
1
au point C: I
1
= 0,18 A
 I
2
au point E: I
2
= 0,1 A
i. Déduire, d'après vos résultats, une relation entre I; I
1
et I
2
:
I= I
1
+ I
2
= 0,28 A
Deuxième loi des intensités:
Dans un circuit en dérivation, on utilise la loi des nœuds. La somme des intensités des courants
qui arrivent à un nœud, est égale à la somme des intensités des courant qui en repartent.
Exemple : I
1
+ I
2
= I
3
+ I
4
+ I
5
2) Mesure d'une tension :
La tension U se mesure avec un voltmètre qui se place en parallèle sur les bornes du dipôle dont on mesure
la tension. Par convention, on note U
AB
la tension aux bornes du dipôle AB. (entrée du voltmètre sur A et
sortie sur B)
Exemple :
a. Dessiner le schéma du circuit électrique n°1 en y
ajoutant le voltmètre permettant de mesurer la
tension aux bornes du dipôle CD.
b. Réaliser ce montage.
Appeler le professeur pour faire vérifier votre montage.
c. Mesurer la tension U
CD
, en volt, aux bornes du dipôle CD et arrondir au dixième:
U
CD
= 2,5 V
d. Déplacer le voltmètre pour mesurer les tensions suivantes, en volt et arrondir au dixième :
U
PN
= 6 V ; U
EF
= 3,5 V ; U
CF
= 6 V
e. En déduire une relation entre les tensions :
 U
CD
; U
CF
et U
EF
:
U
CD
+ U
EF
= U
CF
 U
PN
; U
CD
et U
EF
:
U
CD
+ U
EF
= U
PN
V
U
AB
B
A
Niveau :
Bac Pro
Unité
: Electricité I
Option
:
FMB
Courant Continu
Fiche professeur 3/4
A
B
C
D
E
F
N
P
circuit électrique n°1
I
1
I
2
I
5
I
4
I
3
A
B
C
D
E
F
N
P
V

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………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Première loi des tensions :
La tension aux bornes de plusieurs dipôles en série est égale à la somme des tensions aux bornes
de chacun de ces dipôles.
f. Réaliser, de nouveau le circuit électrique n°2.
Appeler le professeur pour faire vérifier votre montage.
g. Mesurer les tensions suivantes en volt et arrondir au dixième :
U
PN
= 6 V ; U
CD
= 6 V ; U
EF
= 6 V
h. En déduire une relation entre les tensions U
PN
; U
CD
et U
EF
.:
U
PN
= U
CD
= U
EF
Deuxième loi des tensions :
La tension aux bornes de plusieurs dipôles en dérivation est la même.
3) Association d'éléments résistants en série:
a. Compléter le tableau ci-dessous, à l'aide des valeurs trouvées précédemment pour le circuit
n°1 (arrondir les valeurs trouvées pour les résistances au dixième).
I U
CD
U
EF
U
CF
R
CD
= U
CD
I
R
EF
=
U
EF
I
R
CD
+ R
EF
R
CF
= U
CF
I
0,07 2,5 3,5 6 35,7 50 85,7 85,7
b. En déduire une relation entre : R
CD
; R
EF
et R
CF
.
R
CD
+ R
EF
= R
CF
Première loi :
Lorsque des résistances sont associées en série, la résistance totale du circuit est égale à la
somme des résistances constituant ce circuit.
4) Association d'éléments résistants en parallèle:
Exemples :
D'après les valeurs trouvées sur le montage ci-contre:
 Calculer les résistances suivantes en Ω et arrondir à
l'unité.
R
1
=
18,06
=33Ω R
2
=
06,06
=100Ω R
3
=
018,0 6
=333Ω
 En déduire une relation entre la résistance
équivalente du circuit R est R
1
, R
2
et R
3
.
321
1111 RRRR ++=
U
AB
= U
DC
= U
FE
= U
HG
= 6V
I = 0,25A
I
1
= 0,18 A
I
2
= 0,06 A
I
3
= 0,018 A
Deuxième loi des tensions :
L'inverse de la résistance équivalente du circuit est égale à la somme des inverses des
résistances constituant ce circuit.
Remarque : la valeur de la résistance équivalente sera toujours inférieure à la valeur de la plus
petite résistance constituant ce type de circuit.
Niveau :
Bac Pro
Unité
: Electricité I
Option
:
FMB
Courant Continu
Fiche professeur 4/4
A
B
I
I
1
I
2
I
3
D
A
C
B
F
D
E
C
H
F
G
E
R
1
R
2
R
3