Electrocinétique Associations de résistors TP : 2 heures Prérequis : résistance , code des couleurs Objectifs : Utilisation d’un potentiomètre et d’un ohm-mètre Influence de la valeur de R sur I : notion de résistance de protection Résistance équivalente et les lois sur les associations Réflexion sur un protocole et conclure sur une expérience Schématiser un circuit puis le réaliser I Le potentiomètre 1) Expérience : description , schématisation . Etude à l’ohm-mètre dans les 2 cas : branchement aux extrémités ( influence du bouton ) puis branchements avec le point milieu ( même chose , on fera noter les valeurs extrêmes par exemple ) 2) Conclusion : comment brancher le potentiomètre pour avoir une résistance réglable de 0 à 2,2 k par exemple II La résistance de protection 1) Expérience a)Schéma du montage : brancher en série un générateur de tension continue G , un interrupteur K , une résistance ( R 1 = 100 ) et le potentiomètre R. Ajouter 2 multimètres pour mesurer la tension aux bornes de G et l’intensité du courant. Faire vérifier b) Réalisation : faire vérifier G éteint .et K ouvert c) Réglages : potentiomètre « à moitié » environ . K ouvert , régler G sur 2,0V ( par exemple) . Faire vérifier d) Protocole : faire varier la valeur de R en la diminuant, calibre de A maximal) et observer I sachant que la tension aux bornes de G reste constante 2) Conclusions a) Comportement d’un circuit quand on modifie la résistance : donner votre conclusion b) Résistance de protection : que se passerait-il , lorsque R diminue, si l’on n’avait pas inséré R1 ? .Justifier le terme « de protection » IIIEtude d’associations de résistors 1) Définition : la résistance équivalente à une associations de résistances entre 2 points A et B d’un circuit est la résistance unique qui mise entre A et B serait traversée par la même intensité du courant que l’associations quand la tension entre A et B et la même .Notation Réq 2) Schématisation : schématiser les 2 circuits équivalents dans le cas d’une association série de 2 résistances entre A et B . Ecrire les conditions liées à la définition 3) Protocole : proposer les étapes ( cas de 2 résistances en série ) en schématisant . Réfléchir à la dangerosité possible . Faire vérifier 4) Etude 1 : association de 2 résistors en série a) Montage 1: noter les couleurs des composants R1 et R2 . Le réaliser G éteint et K ouvert . Faire vérifier . Régler G sur V , K ouvert . Faire les mesures de l’intensité du courant et de la tension entre A et B en notant les calibres de lecture b)Montage 2 équivalent : le réaliser , G éteint et K ouvert . Faire vérifier . G à régler de la même façon .Ajuster le potentiomètre pour qu’il soit équivalent . Eteindre G et mesurer la résistance du potentiomètre . En déduire Réq c)Synthèse Avec le code des couleurs, déterminer les valeurs de R1 et R2 Comparer Réq à R1 + R2 ;Ecart relatif et conclusion en français Complément expérimental possible : mesure direct à l’ohm-mètre entre A et B . Comparer avec les résultats précédents 5) Etude 2 :association de 2 résistors en dérivation a) Montage 3 : schéma avec R1 etR2 en dérivation .Faire vérifier . Réalisation G éteint et K ouvert .Faire vérifier . Même réglage et mêmes mesures qu’au montage 1 b) Montage 4 équivalent : même chose qu’au montage 2 c) Synthèse Comparer 1/ Réq et 1/R1 +1/R2 Notion de conductance ( nécessaire en chimie) Conclusion en français Complément expérimental à l’ohm-mètre IV Analyse des transferts d’énergie Faire schématiser les transferts d’énergie dans les 2 types d’associations avec possibilités de calculs de puissances de transferts 1) Circuit série : on note U la tension aux bornes de G , U1 celle aux bornes de R1 et U2 aux bornes de R2 . Schématisation possible des puissances detransferts d’énergie : G Pe=UI Pe1=U1I Pth +Pray R1 Pe2=U2I R2 Pth+Pray 2) Circuit à dérivation : on note U la tension aux bornes des 3 dipoles , I l’intensité du courant passant dans G , I1 celle dans R1 et I2 dans R2. Schématisation possible : Pe1=UI1 Pth+Pray G Pe=UI R1 Pe2=UI2 Pth+Pray R2