Gestion poussoir et voyant

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1 Gestion poussoir et voyant 1STI2D 2014/2015 NOM : CLASSE : PRÉNOM : CONDITION DE RÉALISATION : Travail individuel ou en binôme Durée : 3 heures Matériel : Plaque d'essai type LAB ; composants : un bouton poussoir, une résistance de 10kΩ, une résistance de 330Ω, une résistance de 470Ω et deux leds ; une alimentation simple ; un multimètre. Documents : Site SIN 1. LE PROBLÈME POSÉ Dans tout système technique, l'homme et la machine doivent communiquer. La machine doit être capable d'interpréter les ordres ou commandes, l'homme doit lui pouvoir savoir ce que fait ou dans quel état est la machine. On peux imaginer un système technique comme une boite noire avec laquelle on va communiquer. On lui envoie des ordres ( entrées ) et elle nous renvoie des informations ( sorties ). Le but de ce TP est d'étudier deux fonctions basiques : la gestion de boutons poussoirs ( une entrée vue du système ) et la mise en œuvre d'un voyant type LED ( sortie vue du système). 1STI2D SIN TP {TP4 mesures électriques - page 1/5}

2 2. INTERFACER UNE ENTRÉE Il existe une multitude de contacts / poussoirs. Il est impossible de tous les étudier, il faut comprendre le principe. Ils peuvent être de type «poussoir» comme le premier ci dessus : si on relâche le poussoir, le contact est perdu. Ils peuvent aussi être de type «bascules» comme les deux suivants. Le premier est souvent appelé type NO «normalement ouvert», c'est-à-dire que le contact est ouvert au repos. Il en existe de type NF «normalement fermé», contact fermé au repos. Le dernier est une combinaison des deux : un commun NF( ou repos ) NO ( ou travail ). Les contacts peuvent être groupés pour former des «switchs» (très pratiques pour des configurations de systèmes) ou des claviers : lorsqu'on appuie sur une touche, on ferme un contact. Enfin, ils peuvent être commandés électriquement en alimentant une bobine qui va par magnétisme actionner le ( ou les ) contact(s), on parle de «relais». 2.1 Retrouver le nom de chacun des composants ci-dessous. contact NO double inverseurs (2NO, 2NF) bouton poussoir inverseur (1NO, 1NF) 2.2 Votre enseignant vous donne un bouton poussoir. Combien de broches a le composant? Comparer au symbole. Utiliser un multimètre pour retrouver son brochage. 2.3 Réaliser sur plaque labdec le montage de la page suivante (l'utilisation de la plaque est donné en annexe du TP). Faire vérifier votre montage avant la mise sous tension. Mesurer la tension aux bornes de la résistance R1 (multimètre en position «mesure tension continue» soit «DC») dans les deux positions du bouton poussoir et valider le bon fonctionnement du montage. 1STI2D SIN TP {TP4 mesures électriques - page 2/5}

3 alimentation stabilisée voltmètre Régler l'alimentation à 12V. Câbler un fil rouge sur la sortie + et un fil noir sur la sortie -. Relier ces fils à un voltmètre en position DC. Régler précisément l'alimentation à +12V. Votre alimentation est prête! 2.4 Inverser la position de la résistance et du bouton poussoir. Refaire les mesures aux bornes de la résistances. Interpréter. 3. INTERFACER UNE SORTIE Vous allez maintenant câbler une interface de sortie : la led. 3.1 Le code des couleurs Donner les couleurs d'une résistance de 220Ω ± 5% Donner la valeur de la résistance de couleurs bleu gris rouge or Que représente l'anneau or? Sur le schéma ci-dessous, la résistance de protection de la LED vaut 330Ω. Donner son code des couleurs. 1STI2D SIN TP {TP4 mesures électriques - page 3/5}

4 3.2 Pratique Rappel du brochage de la led : A K A : Anode (+) K : Cathode (-) Câbler le montage du Faîtes vérifier votre montage par le professeur avant la mise sous tension. Que fait la led lorsque vous allumez votre alimentation? A l'aide du voltmètre, mesurer la valeur de la tension V F aux bornes de la led Faire varier la tension de l'alimentation de 5 à 15V. Que remarquez-vous pour la led? 4. GRANDEURS ELECTRIQUES 4.1 Loi d'additivité Sur le schéma ci-contre, flécher correctement V R2, la tension aux bornes de R2 puis, V F, celle aux bornes de la LED. Vous flécherez également la tension V B2 du générateur. Câbler le montage, mesurer V B2, V F et V R2 et montrer que V B2 = V R2 + V F. 4.2 Mesure du courant On souhaite mesurer l'intensité I F du courant circulant dans la led. Où allez-vous placer l'ampèremètre? Faîtes valider votre choix par le professeur et faîtes le câblage. Mesurer I F Faire varier V B2 de 5V à 15V. Quelle est la plage de variation du courant I F? Quelle est donc la grandeur qui fait varier l'intensité lumineuse émise par la led? V B2 = +5V, mesurer V R2. Mettre en évidence la loi d'ohms à partir de la mesure du courant I F. 4.3 Loi des nœuds Ne dé-câblez pas votre montage précédent mais modifiez le comme ci-contre en rajoutant une branche. Mesurer le courant I 0 qui sort de l'alimentation ainsi que le courant I 1 qui circule dans D1 et le courant I 2 qui circule dans D A partir de vos mesures, mettre en évidence la loi des nœuds. Rappeler ce que dit cette loi. 1STI2D SIN TP {TP4 mesures électriques - page 4/5}

5 4.4 Puissance électrique Calculer les puissances consommées par les résistances. Déterminer également celles dissipées dans les LEDs. En déduire la puissance fournie par le générateur On souhaite diminuer la puissance consommée pour alimenter nos LEDs, que faut-il faire? Quelle sera la limite? Faire des essais ( demander des composants à l'enseignant ). Annexe : utilisation de la plaque Labdec 1STI2D SIN TP {TP4 mesures électriques - page 5/5}