Loi d`Ohm - EPST Tlemcen

PHYSIQUE II (TP No02) EPST Tlemcen - 2012/2013
´
Ecole Pr´ eparatoire en Sciences et Techniques de Tlemcen
D´epartement de Physique
PHYSIQUE II – TP No02
Loi d’Ohm
1 Objectifs
ZMesure d’une r´esistance.
ZV´erification des deux lois de Kirchhoff.
2 Mat´eriel utilis´e
Vous disposez du mat´eriel suivant :
– Des r´esistances.
– 01 g´en´erateur de tension continue.
– 01 amperem`etre.
– 01 voltm`etre.
– 01 diode ´electroluminescente.
3´ Etude th´eorique
Un circuit ´electrique comporte des ´el´ements actifs (g´en´erateurs de tension, de courant, . . . ) et des
´el´ements passifs (R, L, C, . . . ).
1. D´efinir le noeud et la maille.
2. ´ Enoncer les deux lois de Kirchhoff.
3. Quelle est la relation entre les r´esistances Rimont´ees en s´erie et leur r´esistance ´equivalente Req ?
4. Quelle est la relation entre les r´esistances Rimont´ees en parall`elle et leur r´esistance ´equivalente
Req ?
4´ Etude exp´erimentale
4.1 Loi d’Ohm
1. R´ealiser le circuit ci-contre.
2. ` A l’aide du volm`etre et de l’amperm`etre, en variant la
tension du g´en´erateur, remplir le tableau de mesures de
la page 2.
3. Tracer la courbe U=f(I).
4. Trouver, `a partir du graphe, la valeur de la r´esistance
ainsi que son incertitude absolue.
5. ´ Ecrire le r´esultat sous la forme : R=±(unit´e).
A
R
V
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U(/V)123456
Calibre de U(/V )
∆Ulect (/V )
∆Uapp (/V )
∆Utot (/V )
I(/A )
Calibre de I(/A )
∆Ilect (/A )
∆Iapp (/A )
∆Itot (/A )
4.2 Lois de Kirchhoff
4.2.1 Circuit avec r´esistances mont´ees en s´erie
1. Monter les r´esistances R1,R2et R3en s´erie
selon le montage ci-contre en alimentant le cir-
cuit par une tension continue de 6 V
2. Mesurer l’intensit´e du courant ainsi que les
valeurs de la tension et les ´ecrire sous la forme :
I=±A et Ui=±V
3. Calculer U1+U2+U3et la comparer avec
la valeur de Umesur´ee aux bornes des trois
r´esistances.
4. D´eduire Req ainsi que ∆Req et ´ecrire le
r´esultat sous la forme :
Req =±(unit´e).
5. Calculer la valeur th´eorique de Req et la com-
parer avec la valeur trouv´ee pr´ec´edemment.
A
V
R1
V
R2
V
R3
V
4.2.2 Circuit avec r´esistances mont´ees en parall`elle
1. Monter les r´esistances R1,R2et R3en par-
all`ele selon le montage ci-contre en alimentant
le circuit par une tension continue de 6 V
2. Mesurer la tension ainsi que les valeurs de l’in-
tensit´e du courant et les ´ecrire sous la forme :
U=±V et Ii=±A
3. Calculer I1+I2+I3et comparer cette
valeur avec celle du courant I`a la sortie du
g´en´erateur.
4. D´eduire Req ainsi que ∆Req et ´ecrire le
r´esultat sous la forme :
Req =±(unit´e).
5. Calculer la valeur th´eorique de Req et la com-
parer avec la valeur obtenue pr´ec´edemment.
A
R1
A
R2
A
R3
A
4.3 Application
Une diode ´electroluminescente (DEL) fonctionne sous une tension de 2 V (et dans ce cas, l’intensit´e
du courant qui la traverse est de 20 mA) et elle ne peut pas ˆetre branch´ee directement aux bornes d’un
g´en´erateur de 6 V. Il faut lui associer une r´esistance de protection.
On r´ealise donc un circuit en s´erie constitu´e d’une DEL, d’une r´esistance Ret d’un g´en´erateur de 6 V.
L’intensit´e du courant qui traverse la DEL est I= 20 mA.
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1. Sch´ematiser le montage.
2. Que vaut l’intensit´e IRdu courant qui traverse la r´esistance ?
3. Sachant que la tension aux bornes de la DEL vaut 2 V, que vaut la tension URaux bornes de la
r´esistance ?
4. D´eterminer alors la valeur Rde la r´esistance `a utiliser.
5. R´ealiser le montage puis appeler l’enseignant pour v´erifier et relever les valeurs des tensions aux
bornes de la DEL et de la r´esistance.
Mesurer le courant qui traverse la DEL.
6. Comparer les valeurs calcul´ees aux valeurs mesur´ees
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