TP PHOTORESISTANCE

ONDES 1 – ONDES ET PARTICULES - CHAPITRE 1
TP 1 – UN CAPTEUR DE LUMIERE
Le capteur de lumière que nous allons utiliser est une photorésistance.
Les applications de ce composant sont très variées, que ce soit dans le monde industriel ou
domestique. Étant peu cher, il présente un bon rapport qualité prix pour les industriels
souhaitant l’intégrer dans leurs systèmes.
L'utilisation de ce type de détecteur est donc très variée :
Les détecteurs de flammes, détecteurs de présence, les détecteurs infrarouges, les
détecteurs à UV, l’allumage des lumières lorsque la luminosité diminue (éclairage
public ou domestique), la mesure de la luminosité extérieure dans les appareils
photographiques ou les ordinateurs.
Nous allons réaliser un capteur de détection à laser afin de déterminer la période T
des oscillations d’un pendule simple.
1ère Expérience :
1) À l’aide de l’ohmmètre, mesurer la résistance R de la
photorésistance en faisant varier son éclairement avec un
laser.
2) Réaliser le montage électrique ci-contre.
Mesurer ensuite, à l’aide du voltmètre, la tension aux
bornes de la résistance dans deux conditions d’éclairement.
Elaboration d’un protocole ;
On dispose, en plus du circuit électrique précédent, du matériel suivant :
- Un laser
- Un oscilloscope
- Un pendule que vous réaliserez en suspendant une masse marquée à un fil accroché à une potence.
À partir des résultats obtenus précédemment, des documents 1, 2, et de la liste du matériel, proposer un
protocole expérimental permettant de mesurer la période T des oscillations d’un pendule simple grâce à un
oscilloscope.
Mettre en œuvre le protocole et déterminer une valeur expérimentale de la période T des oscillations du
pendule.
À l’aide des documents fournis, déterminer l’écart relatif entre la valeur théorique de la période du pendule
simple et la valeur expérimentale obtenue.
Document1 :
Document2 :
ONDES 1 – ONDES ET PARTICULES - CHAPITRE 1
TP 1 – UN CAPTEUR DE LUMIERE - CORRECTION
1ère Expérience :
1) On observe que la résistance de la photorésistance diminue lorsque l’on augmente l’éclairement.
Obscurité
Lumière
2) Puisque la résistance Rphoto diminue lorsque l’on augmente son éclairement, l’intensité du courant dans le
circuit, alimenté par une tension constante, augmente ainsi que la tension R×I aux bornes de la résistance.
Elaboration d’un protocole ;
5 Texp
5 Texp = 7,480 s donc Texp = 7,480 / 5 = 1,49s
Calculons maintenant la période théorique du pendule en utilisant la formule dans le document 1 :
Le pendule mesure 56 cm
l
0,56
Tthéo =
= 2π ×
= 1,50s
g
9,81
Calculons maintenant l’écart relatif pour savoir si notre mesure est en accord avec la valeur théorique :
Texp − Tthéo
1,49 − 1,50
× 100 =
×100 = 1% (on arrondi toujours à l’unité au dessus)
Tthéo
1,50
Notre mesure est donc bien en accord avec la valeur théorique car l’écart relatif est inférieur à 5% comme il est
dit dans le document 2.