facteur multiplicateur disque mobile gradué repère valeur limite de l'intensité

LE DIVISEUR DE TENSION; MONTAGE SUIVEUR
I°/ La boîte de résistances AOIP:
facteur multiplicateur
repère
C
A
5
4
6
3
7
x 104
2
8
disque mobile gradué
Imax:0.007 A
1
B
9
0
10
11
repère
valeur limite de l'intensité
La partie inférieure du disque mobile est graduée de 0 à 11.
Si les deux bornes d'entrée et de sortie du courant dans la résistance sont A et B, quelque soit le chiffre en
face du repère, on aura toujours entre A et B la résistance totale de la boîte soit 11 x 104, soit 110 kΩ.
Si les deux bornes d'entrée et de sortie du courant dans la résistance sont A et C et que le chiffre 3 est en
face du repère, la résistance RAC mise dans le circuit sera RAC = 3 x 104 = 30 kΩ.
Si on branche maintenant la résistance entre C et B, avec toujours le chiffre 3 en face du repère, la
résistance mise dans le circuit RCB = 110 – 30 = 8 x 10 = 80 kΩ.
On a toujours RAC + RCB = RAB= 11 x 104 = 110 kΩ
Une résistance étant un dipôle symétrique, la borne d'entrée ou de sortie du courant n'a aucune
importance.
II°/ Diviseur de tension à vide:
1°/ Montage:
B
R2
+
Ue
-
C
R1
U
S
A
R1 et R2 sont les résistances d'une boîte de résistances AOIP (x 104). On utilise le générateur de tension
délivrant une tension de 5V.
A LEQUITTE
ENCPB
Laboratoire 14-32
Année 2003-2004
1
ƒ
Faire vérifier le montage, multimètre pour mesurer US branché.
2°/ Manipulation et résultats:
ƒ
Ue = 5 V.
ƒ
Mesurer US, pour chaque position du cercle gradué devant le repère
N° en face du
repère
R1 ( kΩ )
1
On fait tourner le disque mobile devant le repère
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
R2 ( kΩ )
US ( V )
R1
UE
R1 + R 2
ƒ
ƒ
R1
UE ?
R1 + R 2
Pourquoi donne-t-on le nom de diviseur de tension au montage; expliquer en justifiant.
Que peut-on dire de US et
III°/ Diviseur de tension en charge:
Le diviseur débite maintenant dans une résistance de charge RC
B
Ue
R2
+
Rc = 10 kΩ
C
40 kΩ
R1
Rc
U
S
A
ƒ
Faire vérifier le montage
A LEQUITTE
ENCPB
Laboratoire 14-32
Année 2003-2004
2
ƒ
Ue = 5 V
R1 = 40 kΩ
Rc = 10 kΩ
Mesurer Us.
Us =
La tension de sortie est-elle la même que dans le cas précédent ( diviseur de tension à vide ),
pour la même valeur de R1?
Dans le montage précédent ( diviseur de tension à vide ), la résistance Rc entre la sortie S du
montage et la masse M était-elle très grande ou très petite ? Justifier.
ƒ
Prendre des valeurs plus petites pour la résistance de charge Rc : 5 kΩ, 2 kΩ, 1kΩ
Quelles sont les valeurs correspondantes, pour la tension US ?
Rc ( kΩ )
US ( V )
ƒ
10
5
2
1
Qu’en concluez-vous ?
IV°/ Le montage suiveur:
a/ Montage :
Ud
Ue
S
+
US
-
ƒ
Utiliser le générateur de tension délivrant une tension Ue = 5 V. Placer le multimètre pour mesurer
la tension US. Ne pas oublier d'alimenter l'AO…
ƒ
Faire vérifier le montage
b/ Etude du montage :
ƒ
ƒ
Mesurer la tension de sortie US. En déduire la valeur expérimentale de l’amplification en tension
U
A v exp = S du montage.
UE
Calculer l’amplification théorique Avth du montage. ( l’AO est supposé parfait, et en
fonctionnement linéaire ).
Utiliser la loi d’additivité des tensions pour établir la relation entre US et Ue
ƒ
Comparer Avexp et Avth
ƒ
Justifier le nom du montage.
A LEQUITTE
ENCPB
Laboratoire 14-32
Année 2003-2004
3
V°/ Utilisation d'un montage suiveur avec le diviseur de tension:
On intercale maintenant le montage suiveur entre R1 et Rc.
R2
Ue
-
ƒ
Ud
+
S
Rc
40 kΩ R1
U
S
Faire vérifier le montage.
ƒ
Ue = 5 V
R1 = 40 kΩ Rc = 10 kΩ
Mesurer Us.
Us =
Que constatez vous? Comparer la valeur de Us à celle des deux montages précédents, pour la
même valeur de R1 (diviseur à vide et diviseur en charge)
ƒ
Prendre des valeurs plus petites pour la résistance de charge Rc : 5 kΩ, 2 kΩ, 1kΩ.
Mesurer chaque fois US.
Rc ( kΩ )
US ( V )
10
5
2
1
La tension de sortie dépend-elle de la valeur de la résistance Rc ?
ƒ
En déduire l’intérêt du montage suiveur associé au diviseur.
Ce montage est aussi appelé montage potentiométrique.
A LEQUITTE
ENCPB
Laboratoire 14-32
Année 2003-2004
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