Mesure Physique Informatique
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Sommaire 1 L’ordinateur et l’information [ 7 Activités Architecture intérieure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Le stockage de l’information . . . . . . . . . . . . . . 9 ● Création de document et de sous-répertoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Essentiel .................................. 31 Exercices .................................. 32 ● ● Essentiel .................................. 11 Exercices .................................. 12 2 Le codage binaire et les systèmes de numération [ 13 5 La loi d’Ohm [ 33 Activités La loi d’Ohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Puissance dissipée dans une résistance . . ● Déterminer la valeur d’une résistance . . . . ● Dispersion des mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 35 35 36 Essentiel .................................. 37 Exercices .................................. 38 ● Activités Les systèmes de numération . . . . . . . . . . . . . . ● Quelques systèmes de numération antiques ● Le codage binaire de l’information . . . . . . . ● Conversions avec un tableur . . . . . . . . . . . . . . ● La numération hexadécimale . . . . . . . . . . . . . ● Le codage des couleurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 15 15 16 17 17 Essentiel .................................. Exercices .................................. ● 3 L’intensité d’un courant [ 39 Activités 19 La résistance, capteur d’intensité . . . . . . . . ● Association de résistances . . . . . . . . . . . . . . . . ● La série de résistances E12 . . . . . . . . . . . . . . . ● Protection d’une DEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 41 42 42 20 Essentiel .................................. 43 Exercices .................................. 44 [ 21 Activités Courant et éclat d’une lampe . . . . . . . . . . . . . ● Mesure de l’intensité d’un courant continu . ● Comment contrôler un ampèremètre avant son utilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Intensité dans un circuit à une seule maille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● La loi des nœuds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Application : Calculs d’intensités . . . . . . . . . 22 22 Essentiel .................................. 25 Exercices .................................. 26 ● 6 Utilisation des résistances 23 23 24 24 ● 7 Les capteurs de température [ 45 Activités Une résistance à coefficient de température positif : le capteur KTY10 . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 ● Un capteur linéaire : la diode . . . . . . . . . . . . 47 ● La thermistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 ● Essentiel .................................. 49 Exercices .................................. 50 8 L’amplificateur opérationnel [ 51 Activités 4 Tensions [ 27 Activités La mesure d’une tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Loi d’additivité des tensions . . . . . . . . . . . . . . ● Dipôles passifs et dipôles actifs . . . . . . . . . . ● Les générateurs de tension . . . . . . . . . . . . . . . ● Les potentiels électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . ● 4 MPI 28 28 29 30 30 L’amplificateur opérationnel . . . . . . . . . . . . . . Le montage amplificateur non inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● L’amplificateur inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Le montage comparateur . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Essentiel .................................. 55 Exercices .................................. 56 ● ● 53 53 54 Sommaire 9 Étude des tensions variables [ 57 Activités 13 Les fonctions logiques [ 89 Activités Quelques exemples de tensions variables . ● Visualisation d’une tension à l’oscilloscope ● Mesure de la période d’une tension . . . . . . ● Mesure de l’amplitude d’une tension . . . . . ● Le générateur basse fréquence . . . . . . . . . . . ● Voltmètre utilisé avec une tension en triangles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Construire un oscillogramme . . . . . . . . . . . . . . 58 59 60 60 61 Essentiel Exercices .................................. 63 .................................. 64 ● 10 Amplification d’une tension variable [ 62 62 Grandeurs logiques et grandeurs analogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● La fonction logique ET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Caractéristique de transfert d’une porte NON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Table de vérité d’une porte NON ET . . . . . . ● Chronogramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Essentiel Exercices Activités 95 .................................. 96 66 67 68 69 Essentiel Exercices .................................. 70 .................................. 71 11 L’alimentation potentiométrique [ 73 Activités Le diviseur de tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L’échelle de tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Montage potentiométrique . . . . . . . . . . . . . . . . ● Amélioration du montage en charge . . . . . 74 74 75 76 Essentiel Exercices .................................. 77 .................................. 78 ● ● Évaluation Analyse d’une tension [ 79 Combinaisons de fonctions ET . . . . . . . . . . . . Quelques combinaisons courantes . . . . . . . . ● Associations de portes NON ET . . . . . . . . . . . ● Reconnaître la fonction réalisée . . . . . . . . . . ● Logique séquentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 98 99 99 100 Essentiel Exercices .................................. 101 .................................. 102 ● 15 Les compteurs [ 103 Activités Le comptage binaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Comptage décimal codé en binaire . . . . . . . ● Le décodage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Le comptage du temps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 105 105 106 Essentiel Exercices .................................. 107 .................................. 108 ● ● 16 L’additionneur [ 109 Activités Choix du capteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 ● Le circuit électronique de mise en forme . 85 ● Mise en forme finale de la caractéristique 86 Leibniz et les débuts du calcul binaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● L’addition binaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● L’additionneur binaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Le fonctionnement d’une calculatrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Essentiel Exercices Essentiel Exercices 12 Le thermomètre électronique [ 97 Activités ● Nécessité de l’amplification . . . . . . . . . . . . . . . ● L’amplificateur inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● L’amplificateur non inverseur . . . . . . . . . . . . . ● Obtention d’un son audible . . . . . . . . . . . . . . . ● 93 93 94 .................................. 14 Les associations de fonctions logiques [ 65 90 91 ● 83 Activités ● .................................. 87 .................................. 88 110 110 111 112 .................................. 113 .................................. 114 Sommaire 5 Sommaire 17 La conversion numérique analogique 21 Le lecteur de code-barres [ 115 Activités .................................. 119 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Le capteur de lumière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Le montage complet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Amélioration du montage . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................. 120 Essentiel ● C.N.A. à réseau R-2R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 ● Convertisseur à résistances pondérées . . . . 117 ● Générateur de rampe numérique . . . . . . . . . . 118 ● Essentiel Exercices 18 La conversion analogique numérique ● .................................. 22 Le colorimètre [ 121 Le C.A.N. flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Le C.A.N. à rampe numérique . . . . . . . . . . . . . 123 ● Le C.A.N. à approximations successives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 .................................. 127 .................................. 128 Essentiel Exercices .................................. 153 .................................. 154 Évaluation Mesure d’une fréquence de rotation 19 Échantillonnage [ 129 Activités Analyse d’un signal numérisé . . . . . . . . . . . . . ● Influence du choix du pas du convertisseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Détermination de la fréquence d’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Influence du choix de la fréquence d’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Exemple de stockage des échantillons : le cédérom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Essentiel Exercices .................................. 133 .................................. 134 ● ● d’un son 131 131 132 132 [ 135 Activités Les caractéristiques d’une vibration sonore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ● Les harmoniques d’un son . . . . . . . . . . . . . . . . ● Échantillonnage d’un son sinusoïdal . . . . . . ● Les propriétés d’un fichier sonore . . . . . . . . ● 136 136 137 138 .................................. 139 .................................. 140 Fiches Méthodes [ 155 [ 158 – Le générateur basse fréquence . . . . . . . . . . . – L’oscilloscope cathodique . . . . . . . . . . . . . . . . . – Métrix OX 520B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – HAMEG HM 303-6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – HAMEG HM 407-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – Régressi® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – Généris 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – Orphy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – Synchronie® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – Créer un graphique avec Excel® . . . . . . . . . . – Créer un graphique avec OpenOffice® . . . . – Crocodile Physics® 1-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – Créer une boîte aux lettres électronique . – Faire des recherches sur Internet . . . . . . . . . – Une plaque de cablâge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – Brochage des circuits intégrés . . . . . . . . . . . . 20 Numérisation et traitement MPI [ 147 Le montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 ● Utilisation de la maquette . . . . . . . . . . . . . . . . 149 ● Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 ● 6 146 ● ● Essentiel Exercices 142 142 143 144 144 Activités Activités Essentiel Exercices [ 141 Activités ● 158 159 162 163 164 166 168 170 172 174 175 177 179 180 181 182 Documentation [ 185 – Numération (Maya, Chine, Egypte) . . . . . . . . 185 – Symboles graphiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 ● Corrigés des exercices [ 187 ● Index [ 191
