TP sur la loi d Ohm. But de l expérience : Introduction théorique : - La tension électrique = Volt [V] U - Le courant électrique = Ampère [A]

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Claude Chevalier
il y a 7 ans
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1 V TP sur la loi d Ohm But de l expérience : Trouver la relation entre la tension, le courant et la résistance électrique mesurés grâce à un multimètre (ampèremètre, voltmètre, ohmmètre). Introduction théorique : Pour l électricité, nous pouvons distinguer quatre mesures : - La tension électrique = Volt [V] U - Le courant électrique = Ampère [A] I - La puissance électrique = Watt [W] P P = U x I - L énergie = Joule [J] E E = P x temps Comparaison entre un circuit hydraulique et électrique : Membrane Pomp e G Quantité d eau par seconde = débit = Quantité d électrons par seconde = courant Pression sur la membrane = Tension dans le circuit Comment mesurer U et I? G Dans ce circuit électrique la boucle en parallèle est représentée en vert. A Le voltmètre (V) sert à mesurer U et se branche en parallèle, alors que l ampèremètre (A) qui s utilise pour mesurer I se met en série. 1

2 Comment mesurer une résistance? Ω La résistance se mesure avec un Ohmmètre (Ω). L ohmmètre se branche en parallèle sur un circuit qui ne doit jamais être sous tension. La loi d Ohm : Résultats : Pour faire l expérience, nous avons utilisé le boîtier à résistance n 2. Nous avons choisi de donner nos résultats sous forme de tableau et de graphique (Annexe 1) Résultats R1 : I [ma] I [A] U [V] Résistance [Ω] Moyenne des valeurs de la résistance : 128'224 [Ω] Valeur de la résistance obtenue avec l ohmmètre : 128'700 [Ω] 2

3 Résultats R2 : I [ma] I [A] U [V] Résistance [Ω] Moyenne des valeurs de la résistance : 55'555 [Ω] Valeur de la résistance obtenue avec l ohmmètre : 56'400 [Ω] Discussion générale : Il y a deux moyens de déterminer la valeur d une résistance : 1) La série E12 Les résistances ne peuvent pas avoir n importe quelle valeur, toutes les résistances ont une valeur qui fait partie de la série E12. Comme son nom l indique cette série est composée de 12 valeurs différentes : 10 ; 12 ; 15 ; 18 ; 22 ; 27 ; 33 ; 39 ; 47 ; 56 ; 68 et 72. Une résistance ne peut donc pas avoir une valeur de 950 [Ω] mais peut avoir une valeur de 1000, 1200, 1500,1800, etc. 2) Le code des couleurs Le code des couleurs est le moyen d écriture qu utilisent les fabricants de résistances pour inscrire sur celles-ci leur valeur. Les deux (ou trois) premiers anneaux de couleur déterminent les chiffres significatifs. Le troisième indique le facteur multiplicateur et le quatrième, la tolérance. Certaines résistances ont un sixième anneau qui indique le coefficient de température. Par exemple : (résistance du dessin) Orange = 3 Violet = 7 Rouge = 10 2 Argent = 10% 37 x 10 2 Ω à ±10% = 3700Ω±10% (Cette résistance ne peut pas exister, car 37 ne fait pas partie de 3

4 la série E12) Plusieurs facteurs ont pu altérer les résultats obtenus : 1) La tolérance de la résistance : La tolérance est la marge d erreur d une résistance, elle s exprime en % de la valeur de la résistance. Reprenons l exemple d en-dessus : 10% de 3700 = 370, = C est la valeur minimale de la résistance = C est la valeur maximale de la résistance. La valeur de cette résistance se trouve donc dans une fourchette ohmique de 3330 à 4070 Ω. La valeur de la résistance peut alors beaucoup varier. 2) La précision des appareils de mesure : Le multimètre utilisé pour mesurer toutes les valeurs a lui aussi sa marge d erreur, il n était sûrement pas préréglé exactement à 0Ω. Les fils utilisés ainsi que les fiches ont eux aussi une résistance qui peut fausser le résultat. Discussion des résultats : D après la série E12 la résistance R1 vaudrait Ω et R Ω. Ces valeurs sont des suppositions, pour être sûr de la valeur de R1 et R2, il aurait fallu ouvrir les boîtiers et décoder les résistances avec le code des couleurs. La valeur que nous avons trouvée pour R1 n est apparemment pas très précise, mais plusieurs facteurs ont pu altérer nos résultats. Par contre les mesures pour R2 étaient bien plus précises et il y a presque aucun doute possible que se soit une résistance autre que 56'000 Ω. Conclusion : Ce TP a été très instructif, car il nous a permis d apprendre beaucoup de chose sur l électricité. Alain Chevalley et Joslain Falcy 9VSB/2 4

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