TP02 - Université de Jijel

Université de Jijel
Faculté des Sciences et de la
Technologie
Département EFST
Travaux Pratiques
Physique 02 1ere Année ST
Année 2016/2017
Semestre 2
TP n° 02 :
Loi d’Ohm et théorème de Thevenin
Proposé par Mr. Naamane MOHDEB
3
1. Objectifs fondamentaux
Ce TP va permettre à l'étudiant de se familiariser avec le matériel qu'il utilisera durant ces travaux
pratiques d'électricité. Il apprendra également à :
 Vérifier la loi d’Ohm.
 Appliquer le théorème de Thevenin pour simplifier les circuits complexes.
2. Etude théorique
Dans le circuit à courant continu représenté ci-dessous, on veut prévoir le courant qui traversera une
résistance R placée entre A et B.
On étudie le circuit composé d'une source
de tension indépendante réelle (E1, R1),
d'une résistance R2 et d'une résistance R3.
On cherche la source de Thevenin
équivalente entre les noeuds B et M.
Par définition, Eth est la tension mesurée
entre les bornes B et M lorsque le courant I3 = 0 (branchement d’un voltmètre idéal). La loi des mailles donne :
Eth = VB - VM = (VB - VA) + (VA - VM) Or VB - VA = R3 I3 = 0
Comme I3 = 0, I2 = I1, le diviseur de tension (R1, R2) donne : Eth = VA - VM = 1
21
2E.
RR
R
Par définition Rth est le rapport (VB - VM)/I3 lorsque la source
E1 est éteinte. Le schéma devient alors le suivant. Rth est la
résistance équivalente entre les noeuds B et M.
Rth = 21
2
3RR
R.1R
R
Remarque. Le schéma obtenu est particulièrement simple. La
résistance équivalente se "lit" aisément : entre les bornes B et M, on "voit" la résistance R3 en série avec (R2//R1).
Avec le signe choisi pour I3, la tension VB - VM s'écrit : VB - VM = Eth - Rth I3
3. Etude expérimentale
3.1 Composants et matériels
-Un générateur DC -Cinq boites de résistance -Voltmètre -Ampèremètre
-Ohmmètre - fils de connexion
3.2 Manipulation
3.2.1 1ière partie : vérification expérimentale de la loi d’Ohm
1) Calculer théoriquement le courant qui passe dans R.
2) Réaliser le montage ci-contre.
3) Faire varie la tesnion E de générateur et mesurer le courant qui passe dans la résistance R, completez le
tableau.
4) Tracer la courbe E=f(Imes), (E en fonction de I), Calculer la pente tg α, que représente-t-elle ?

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Physique 02 1ere Année ST
Année 2016/2017
Semestre 2
TP n° 02 :
Loi d’Ohm et théorème de Thevenin
Proposé par Mr. Naamane MOHDEB
4
5) Noter les valeurs de Imes et Ith et vérifier que : Imes=Ith. Conclure (en cinq lignes).
6) Ces valeurs de E sont-elles adaptées pour tracer la caractéristique ?
3.2.2 2ème partie : Vérification expérimentale du théorème de Thevenin
R1=4.7 kΩ, R2= 3.2 kΩ, R3= 1 kΩ, R4= 2.2 kΩ.
1) Calculer théoriquement les valeurs Ethev , Ithev, Rthev aux bornes
de RL et reporter ces valeur sur le tableau. déduire le courant qui
passe dans la charge dans les deux cas : RL1=1.5 kΩ, RL2= 5
KΩ.
2) Réaliser le montage ci-contre.
3) Placer l’ampèremètre avant la résistance RL et mesurer
le courant Ithev (mes) qui passe dans la résistance RL,
comme le montre la figure ci-contre, completer le
tableau.
4) RL1=1.5 kΩ, RL2= 5 KΩ. Placer le voltmetre et mesurer le tension Ethev (mes) aux bornes de RL (dans ce cas,
débrancher RL) comme le montre la figure ci-contre, completer le tableau.
5) Placer l’ohmmètre et mesurer le résistance Rthev (mes) aux
bornes de RL (dans ce cas, débrancher RL), comme le
montre la figure ci-contre, completer le tableau.
6) Définir le théoreme de thevenin.
7) Dessiner le circuit de Thevenin obtenu.
8) Est ce que tout sous circuit d'un circuit peut être remplacé par un générateur de tension et une résistance en
série avec ce générateur ? Expliquer .
9) Comment trouver le générateur de thevenin. Donner et expliquer les étapes.
10) Conclusion générale.
E (Volt) 4 8 12 18 22
Ith ( A)
Imes ( A)
I
RL 1500 Ω 5000 Ω
Ethev
Ethev (cal)
Ethev (mes)
E
Rthev
Rthev (cal)
Rthev (mes)
R
Ithev
Ithev (cal)
Ithev (mes)
I
R1
R2 R4
E
18 V
I
1
R3
RL
E
18 V
A
E
V
Ω
E
V
R
25
0 Ω
A