TP6P : ETUDE DES CARACTERISTIQUES INTENSITE-TENSION DE DIFFERENTS DIPOLES

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1 TP6P : ETUDE DES CARACTERISTIQUES INTENSITE-TENSION DE DIFFERENTS DIPOLES I) Objectifs Mesurer des intensités traversant des dipôles et des tensions aux bornes de ces dipôles. Tracer les caractéristiques intensité-tension de ces dipôles. Utiliser Généris 5+. II) Introduction Tracer la «caractéristique d un dipôle», c est tracer le graphe représentant les variations de la tension aux bornes de ce dipôle en fonction de l intensité qui le traverse : U = f(i). Vous allez tracer et étudier les caractéristiques de 4 dipôles différents. Cette caractéristique permet alors de connaître le comportement de ce dipôle s il est soumis à une certaine tension ou s il est traversé par une certaine intensité. La pente de ces caractéristiques intensité-tension est assimilable à une résistance : on l appelle la résistance interne r (en Ohm Ω). On rappelle que la pente (ou coefficient directeur) a d une droite issue d un graphe Y=f(X) est obtenue par : ( YB YA) ( YA YB) a = = ( X X ) ( X X ) B A A B Vous tracerez toutes vos caractéristiques à l aide du logiciel généris 5+. Toutes les mesures seront dans un seul et même tableau dans un fichier enregistré dans partage, première S, 1S , nom 1 + nom 2. III) Caractéristique intensité-tension d un récepteur : résistance (résistor) But : étude de la caractéristique d une résistance. 1 - Réaliser le montage suivant en utilisant un générateur de tension variable 0 15 V et une résistance de 33 Ω. 2 - Remplir le tableau suivant en faisant varier la tension du générateur entre 0 V et 10 V. U R (V) 0,0 I R (ma) I R (A) 4 - A l aide de généris 5+, tracer la caractéristique intensité tension de la résistance : c est le graphe U R = f(i R ). - 1/5 MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910

2 Exploitation : 1 - Après modélisation à l aide de généris 5+, déterminer le coefficient directeur (ou pente) de la caractéristique modélisée (attention! I doit être en ampère) : 2 - En déduire la résistance expérimentale R de ce récepteur : 3 - Quelles sont les équations littérale et numérique de cette caractéristique modélisée? IV) Caractéristique intensité-tension d un récepteur : l électrolyseur But : étude de la caractéristique d un électrolyseur rempli avec une solution de sulfate de sodium (2Na + + SO 4 2- ) à 0,1 mol/l. 1 - Réaliser le montage suivant en utilisant un générateur de tension variable 0 15 V et un électrolyseur contenant environ 50 ml de solution de sulfate de sodium à 0,1 mol/l. 2 - Mettre le générateur sous tension afin de faire fonctionner l electrolyseur et observer les phénomènes se manifestant sur les electrodes. Que se passe-t-il? 3 - Remplir le tableau suivant en faisant varier la tension du générateur entre 0 V et 8 V. U e (V) 1,0 I e (ma) I e (A) 4 - A l aide de généris 5+, tracer la caractéristique intensité tension de l électrolyseur : c est le graphe U e = f(i e ). Exploitation : 1 - Après modélisation à l aide de généris 5+, determiner : Le coefficient directeur (ou pente) de la caractéristique modélisée (attention! I doit être en ampère) : - 2/5 MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910

3 L ordonnée à l origine E (ou FCEM : force contre électromotrice) de la caractéristique modélisée : 2 - En déduire la résistance interne r de ce récepteur : 3 - Quelles sont les équations littérale et numérique de cette caractéristique modélisée? V) Caractéristique intensité-tension d un générateur de tension stabilisée But : étude de la caractéristique d un générateur 5V continu 1 - Réaliser le montage suivant en utilisant un générateur de tension continue 5V, une résistance variable (rhéostat) (0 33 Ω) et une résistance Rp = 33 Ω. 2 - Remplir le tableau suivant en faisant varier régulièrement la résistance du rhéostat. Ne pas oublier de le faire aussi en circuit ouvert. U G (V) I G (ma) 0,0 I G (A) 3 - A l aide de généris 5+, tracer la caractéristique intensité tension du générateur de tension continue : c est le graphe U G = f(i G ). Exploitation : 1 - A quoi peut servir Rp? 2 - Que constatez-vous pour la tension U G du générateur? 3 - Justifier le nom de «générateur de tension idéal» donné à ce type de générateur. - 3/5 MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910

4 VI) Caractéristique intensité-tension d un générateur commercial : la pile But : étude de la caractéristique d une pile de 4,5 V 1 - Réaliser le montage suivant en utilisant une pile de tension 4,5 V, une résistance variable (rhéostat) (0 100 Ω) et une résistance de Rp = 33 Ω. 2 - Remplir le tableau suivant en faisant varier régulièrement la résistance du rhéostat. Ne pas oublier de le faire aussi en circuit ouvert. ouvrer le circuit entre chaque mesure (pour ne pas «vider» la pile). U P (V) I P (ma) 0,0 I P (A) 3 - A l aide de généris 5+, tracer la caractéristique intensité tension de la pile : c est le graphe U P = f(i P ). Interprétation : 1 - Après modélisation à l aide de généris 5+, déterminer : Le coefficient directeur (ou pente) de la caractéristique modélisée (attention! I doit être en ampère) : L ordonnée à l origine E (ou force électromotrice FEM) de la caractéristique modélisée : 2 - En déduire la résistance interne r de ce générateur 3 - Quelle est la nature de cette caractéristique modélisée? Quelle est son équation? 4 - Cette pile est-elle un générateur «idéal»? 5 - A quoi correspond la mention «4,5 V» sur l emballage de la pile - 4/5 MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910

5 TP6P / courbes : CARACTERISTIQUES INTENSITE-TENSION DE DIFFERENTS DIPOLES - 5/5 MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910

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7 - 7/4 MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910

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