Fonctionnement d`une lampe

Mme GRISARD
CHAPITRE . . . . - T.P. n°. . . . .
Classe : 1ère S . . .
Physique C :
Electrodynamique
Fonctionnement d’une lampe
Date : . . . . . . . . .
NOM : . . . . . . . . . . . .
Prénom : . . . . . . . . . .
Objectifs : Tracer la caractéristique intensité - tension d’une lampe. Interpréter un graphe.
Activité n°1 : Comment faire briller une lampe sous une puissance donnée ?
On dispose d’un générateur de tension réglable entre 0V et 6V, d’une lampe et d’un rhéostat (conducteur
ohmique de résistance variable), ainsi que de fils électriques et multimètres.
Problème :
Comment fournir à la lampe l’énergie électrique sous une puissance de 1 W ?
(sans chercher à ce qu’elle brille forcément de manière normale)
1. Parmi les montages schématisés ci-dessous, y en a-t-il un (ou plusieurs) qui permet(tent) de réaliser cet
objectif ? Si oui le(s)quel(s) et pourquoi ? Sinon pouvez-vous en proposer un autre et indiquer la
procédure à utiliser ?
(a) (b) (c)
 Quand tous les élèves d’un groupe sont d’accord, venir au bureau réaliser le montage générateur éteint.
 Vous proposerez votre choix et vos arguments par écrit sur un transparent qui sera présenté à la classe,
puis vérifié expérimentalement au bureau. Après avoir observé les propositions de chaque groupe, conclure.
Etude de la lampe : Comment déterminer l’ensemble des couples (I ; U) possibles pour une lampe donnée ?
 Préparer une série de mesures de couples (I ; U) différents et les rassembler dans un tableau :
Il (mA)
Ul (V)
2. A l’aide des mesures tracer sur REGRESSI la caractéristique intensité - tension Ul = f(Il) (ensemble des
points de fonctionnement (I ; U)) de la lampe. Enregistrer dans le dossier mes documents\1ère.
3. Sur cette caractéristique, pouvez-vous trouver un point de fonctionnement tel que Ul  Il = 1 W ?
Activité n°2 : La lampe va-t-elle griller ?
Vous disposez sur votre paillasse d’une lampe (différente de celle que nous venons d’étudier) et d’une pile.
On désire faire fonctionner la lampe sur la pile.
Problème : A votre avis la pile est-elle adaptée pour faire briller la lampe
normalement, faiblement ou fortement ? Pourquoi ?
Vérification expérimentale :
 Brancher la lampe sur la pile pendant quelques secondes afin de ne pas user la pile (pour cela, on réalise
le circuit la lampe étant légèrement dévissée sur son support, et on la visse quelques secondes le temps
d’effectuer les observations). Observer : la lampe semble-t-elle briller normalement ?
 Quel montage et quelles mesures proposez-vous de faire pour savoir si la lampe fonctionne normalement
ou pas ? Faire le schéma du circuit correspondant. Réaliser le circuit sans visser la lampe.
 Appeler le professeur pour valider le schéma et le montage expérimental avant de visser la lampe.
 Effectuer les mesures et conclure, sachant que la pile n’est pas usagée.
V
A
V
A
A
V

Mme GRISARD
CHAPITRE . . . . - T.P. n°. . . . .
Classe : . . .
Physique-Chimie
Fonctionnement d’une lampe
2
Activité n°3 : Prévisions
On veut prévoir comment se fera l’adaptation de la pile pour un récepteur
donné. Pour cela, on veut déterminer l’ensemble des couples (I ; U)
possibles pour la pile. Voici le schéma du montage proposé :
1. Justifier l’utilité dans ce montage du dipôle P (potentiomètre ou résistance variable.
2. Le dipôle R est un conducteur ohmique, aussi appelé dans ce montage « résistance de protection ».
Justifier cette appellation dans ce montage.
 Pour les plus rapides : Réaliser le montage et compléter le tableau ci-dessous pour votre pile
Ip (mA)
Up (V)
 Dans le fichier REGRESSI de l’activité n°1, ajouter les données de votre tableau (ou du tableau ci-
dessous)
 Afficher sur un même graphe la caractéristique intensité-tension Up = f(Ip) de votre pile (ou de la pile
neuve ci-dessous) et celle de la lampe.
Ip (mA)
0
10
56
100
200
350
450
650
820
970
1000
Up (V)
4,65
4,61
4,57
4,5
4,4
4,2
4,1
3,85
3,64
3,41
3,35
3. En déduire le point de fonctionnement (couple (I ; U)) de la lampe utilisée dans l’activité n°1 avec cette
pile.
4. Sos quelle puissance fonctionne-t-elle ?
 Pour les plus rapides : Vérifier expérimentalement ce point de fonctionnement à l’aide d’une pile neuve.
P
R = 4,7 

Fiche de demande de matériel LABO de SCIENCES PHYSIQUES
Lycée Marcelin Berthelot, Pantin
LISTE DE MATERIEL T.P.
NOM
Classe
Salle
Date
Heure
Eve GRISARD
1ère S
7 ou 5bis
TITRE : Fonctionnement d’une lampe
3
PAILLASSE ELEVES :
PAILLASSE PROFESSEUR :
Nombre de postes :
Au bureau :
 une pile 4.5 V en très bon état (fém
> 4,4 V).
 lampe à incandescence (3,5V ; 1A)
sur sa douille.
 5 fils conducteurs
 Les 3 montages ci-dessous, avec :
générateur de tension variable entre 0 et
6 V, résistance de protection 4,7  2
W, lampe (6 V ; 0,3 A), rhéostat 0 à
50  fils conducteurs
 Rétroprojecteur
 12 feutres à transparents effaçables
noirs + 12 d’une autre couleur
Nbre de postes sur chariot
au fond de la salle :
 lampes à incandescence (3.5V ; 1A)
(6V ; 0,3A) (4V ; 0.5A) (6V ; 0.3A)
(6V ; 1A) (12V ; 1W).
 deux multimètres
 fils de connexion.
 Résistance 4,7 
Devant le bureau :
Autre info :
V
A
V
A
A
V
Résistance
de protection
Générateur
réglable
Rhéostat
Lampe