14-diviseur de tension

10V
Applications du diviseur de tension
I. Le rhéostat:
1- Observer un rhéostat :
Il s'agit d'un conducteur ohmique particulier contenant 2 bornes fixes et une borne mobile.
Placer le curseur au quart environ de AB (à partir de A).
Mesurer à l'ohmmètre les valeurs de R
AB
et de R
CB
(C: curseur).
Déplacer C vers A; puis vers B. Noter vos observations.
Quel peut être le rôle du rhéostat dans un circuit?
2- Utiliser le rhéostat dans un montage de type "diviseur de tension":
Placer à nouveau le curseur au quart de AB à partir de A. (contrôler à
l'ohmmètre, le rhéostat étant hors circuit), puis réaliser le montage:
Mesurer au voltmètre les valeurs de U
AB
et U
CB
Comparer les quotients U
CB
/U
AB
et R
CB
/R
AB
. Conclure.
3- Utiliser le rhéostat en charge:
La charge est une résistance R, alimentée par le circuit précédent.
On prendra successivement R = 100Ω, puis 1000Ω ou plus.
Sans modifier la position du curseur du rhéostat, placer une résistance R
entre les bornes B et C du rhéostat et mesurer la tension U
BC
.
Schématiser le circuit en charge et noter vos mesures. Conclure.
II. Etude de l'adaptateur CTN:
On souhaite voir afficher la température d'une pièce sur l'écran d'un ordinateur.
Par l'intermédiaire d'une carte d'acquisition, un ordinateur est capable de mesurer une tension.
On utilise donc un montage de type "diviseur de tension".
1- observer le montage:
- Lorsqu'il est alimenté (U>5V), le régulateur intégré de tension
(RIT) délivre une tension U
0
constante.
- La thermistance (ou résistance à CTN) est branchée entre les
2 bornes jaunes de l'adaptateur.
- L'interface (ou carte d'acquisition) reliée à l'ordinateur reçoit la
tension notée U
1
sur le schéma.
2- Utiliser l'adaptateur:
Brancher la CTN, alimenter l'adaptateur comme indiqué (bornes
0V et 15V) puis mesurer la tension U
1
en sortie.
Comment varie U
1
lorsque la température augmente?
Quelle est la valeur de U
1
pour la température de la salle C301?
3- Comprendre le fonctionnement de l'adaptateur:
a) Mesures:
- Pour connaître la valeur de U
0
, remplacer la CTN par un fil "court-circuit", alimenter l'adaptateur et mesurer U
1
au
voltmètre (en sortie). Noter la valeur mesurée.
- Pour connaître la valeur de R, utiliser un ohmmètre (en sortie), l'adaptateur étant hors circuit (pas d'alimentation)
et la CTN non branchée (ni court-circuitée). Noter la valeur mesurée.
b) Calculs:
- Exprimer U
1
en fonction de R, U
0
et R
CTN
la résistance de la thermistance. Remplacer R et U
0
par les valeurs
mesurées précédemment: on obtient une relation numérique entre U
1
et R
CTN
.
- La valeur de R
CTN
dépend de la température notée T. Retrouver le modèle mathématique R
CTN
= f(T) adopté pour
une température qui varie entre 15 et 35°C.
- En déduire la relation qui permet de calculer U
1
en fonction de la température T.
- Calculer la température de la salle C301.