Electricité 4. Cours. Les résistances électriques. Quatrièmes. 4 ème. Qu est-ce qu une résistance et à quoi sert-elle?

Transcription

1 4 ème Electricité 4 Qu est-ce qu une résistance et à quoi sert-elle? Objectifs 1 Savoir utiliser un ohmmètre et le code des couleurs 2 Connaître l influence d une résistance dans un circuit 3 Connaître les différents rôles d une résistance Photos Electricité4 Quelles indications permettent de choisir les bonnes lampes pour les bonnes alimentations? Quatrièmes THIA TUE KING YN Rudy

2 4 ème Electricité 4 Qu est-ce qu une résistance et à quoi sert-elle? Objectifs 1 Savoir utiliser un ohmmètre et le code des couleurs 2 Connaître l influence d une résistance dans un circuit 3 Connaître les différents rôles d une résistance Progression Date Fait/A faire Pour le I La valeur d une résistance Document A: Connaître la valeur d une résistance 1: Utiliser un ohmmètre 2: Utiliser le code des couleurs II Influence d une résistance dans un circuit Activité B: A quoi sert une résistance? 3: Effet d une résistance dans un circuit Inves. Pilier 3 4: Deux résistances différentes III Exemples d utilisation de résistances Document C: Les différents rôles d une résistance Devoir Maison E4: s d application 1 et 2 Correction Auto-Evaluation E4 Correction Interrogation écrite E4 Correction Progression Quatrièmes THIA TUE KING YN Rudy

3 4 ème Electricité 4

4 Document Rechercher Document Connaître la valeur d une résistance La «résistance» est un dipôle fréquemment utilisé en électronique. La grandeur qui lui est associée appelée également résistance peut être connue de deux façons. On peut mesurer la valeur de la résistance à l'aide d un multimètre réglé en ohmmètre. Le Multimètre Le montage est le suivant: Le bouton de sélection indique le calibre utilisé: Il nous donne le multiple de la mesure. (Ici, il est sur 2M: l unité de mesure est le mégaohm ou M : 1 M = ) La valeur de la résistance mesurée est R = 25 M = Rouge Vert 2 5 Jaune 4 Vert 5 Bleu Bleu 6 Violet Gris 7 8 La 4ème couleur donne la précision de fabrication de la résistance 3 La 2ème couleur donne le 2ème chiffre 2 Orange La 3ème couleur donne le nombre de zéros ou la puissance de 10 Rouge 1 Le code des couleurs 0 Marron La 1ère couleur donne le 1er chiffre Noir Questions Blanc 9 On peut lire la valeur d une résistance à l aide de ses anneaux et du code des couleurs donné dans le tableau cicontre. - Le 1er anneau donne le 1er chiffre de la valeur de la résistance ( Ici, on a rouge: le 1er chiffre de la valeur est donc 2) - Le 2ème anneau donne le 2ème chiffre de la valeur de la résistance ( Ici, on a vert: le 2ème chiffre de la valeur est donc 5) - Le 3ème anneau donne la puissance de 10 ou le nombre de zéros que contient la valeur de la résistance ( Ici, on a Bleu correspondant au chiffre 6: 106, il y a donc 6 zéros dans la valeur de la résistance) La valeur de la résistance mesurée est R = = Quel est le symbole de la résistance? Quelle lettre la représente? Quelle est son symbole? Quelle est l unité de la résistance? Quelle est son unité? Quelles sont les deux méthodes pour connaître la valeur d une résistance? Mesure la valeur d une résistance puis lis sa valeur à l aide du code des couleurs: Que constates-tu? Conclus 1

5 Conclusion Activité Comment connaître la valeur d une résistance? Une «résistance» est un dipôle couramment utilisé en électronique. Son symbole est : On lui associe une grandeur appelée également résistance, notée R et qui s exprime en Ohms ( ). On peut la mesurer à l aide d un multimètre réglé en ohmmètre. On peut aussi lire sa valeur à l aide du code des couleurs. La valeur mesurée par l ohm-mètre est la valeur précise de la résistance; les anneaux de couleurs nous informent sur la valeur donnée par le fabricant. Application Utiliser un ohmmètre Sur quel calibre est branché l ohmmètre? Quelle est la valeur de la résistance de ce sèche-cheveux? 2M 20M 200K 20K Représente le montage correspondant. 2K 200 Application Utiliser le code des couleurs Utilise le code des couleurs pour déterminer la résistance de chacun de ces deux dipôles électroniques. Exprime ces valeurs en kilo-ohms. {Rouge, Rouge, Noir} 2 {Jaune, Mauve, Rouge}

6 Activité Expérimenter Activité Démarche A quoi sert une résistance? investigation Pilier 3 Raisonner, Argumenter, Démontrer Image T AS VU LE PISTOLET QUE J AI FABRIQUÉ? IL Y A 3 LAMPES QUI BRILLENT DIFFÉREMMENT LA PREMIÈRE BRILLE PLUS FORTE QUE LA SECONDE QUI BRILLE PLUS FORT QUE LA TROISIÈME TU AS MIS 3 LAMPES DIFFÉRENTES EN ÉRIVATIONS C EST ÇA? Réaliser, Expérimenter Matériel 1 générateur 3 lampes identiques 3 résistances différentes Des fils Multimètre Questions Investigation: Définis le problème posé. Hypothèses: Emet une hypothèse afin de répondre au problème posé. COMMENTAS-TU FAIT? PERDU! C ÉTAIENT 3 LAMPES IDENTIQUES! Validations: Propose, schématise et réalise l expérience permettant de vérifier ton hypothèse Conclus Questions Situation Problème: Trois lampes éclairent différemment sur le pistolet: de moins en moins fort. Pourtant des lampes identiques ont été utilisées et montées en dérivation. Investigation: Comment obtenir des courants d intensité différentes à partir d un même courant? Hypothèses: - les résistances sont des dipôles permettant de jouer sur les valeurs d intensité du courant - Il existe un lien entre la valeur d une résistance et l intensité du courant qui la traverse Validation: Réalise le montage du pistolet constitué de 3 lampes en dérivation et fais en sorte que d arranger ce montage afin d avoir les trois lampes qui brillent différemment en dégradé. Quel est le rôle d une résistance? Réalise le montage des trois lampes en dérivation et mesure l intensité du courant sur chacune des branches. Guide Mesure trois résistances. Introduis-les dans le circuit au niveau des deux lampes. Dessine le montage alors réalisé. Que constates-tu? Mesure l intensité du courant à chaque branche de ton circuit. Que peux-tu en déduire? + L intensité est la même dans chaque branche en dérivation: I 1 = I2 = I3 = A Réponses R1 = ; R2 = ; R3 = ; Le montage est le suivant: On constate que lorsqu on introduit une résistance dans un circuit, le courant de la branche contenant cette résistance diminue I1 = A ; I2 = A ; I3 = A ; On a alors R1 > R2 > R3 et I1 < I2 < I3.On constate que plus la valeur de la résistance est élevée, plus l intensité du courant diminue. I1 I2 3 R1 R2 R3 I3 G -

7 Culture scientifique Pilier 3 Pratiquer une démarche scientifique ou technologique les capacités à évaluer en situation Utiliser le matériel adéquat Ecrire ses observations correctement Réaliser le schéma Réaliser le montage Trouver les valeurs de résistance Observer, rechercher et organiser les informations. Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes. les indicateurs de réussite Raisonner, argumenter, démontrer. Mesurer l intensité du courant dans chaque branche Interpréter ses observations Conclusion Communiquer à l aide de langages ou d outils scientifiques ou technologiques. Rédiger un compte rendu de l expérience; Présenter ses résultats à l oral Utiliser l ohmmètre correctement Lire correctement la valeur de la résistance L ampèremètre est correctement placé L ampèremètre est correctement réglé Lire correctement la valeur de l intensité du courant Conséquence de l ajout d une résistance Lien entre la valeur d une résistance et l intensité du courant Observations complètes avec expression correcte des mesures (unité, grandeur) Interprétation et conclusion correctement formulées Matériel correctement choisi Etats des lampes Intensité du courant Montage correct Le montage est cohérent au schéma de montage Quel est le rôle d une résistance dans le circuit? L introduction d une résistance dans un circuit électrique y diminue l intensité du courant. Plus la valeur de la résistance est élevée, plus l intensité du courant diminuera. Application Effet d une résistance dans un circuit Utilise le code des couleurs pour déterminer la résistance de chacun de ces deux dipôles électroniques. Exprime ces valeurs en kilo-ohms. {Rouge; Rouge; Noir} 4 {Jaune; Mauve; Rouge}

8 Application Deux résistances différentes Utilise le code des couleurs pour déterminer la résistance de chacun de ces deux dipôles électroniques. Lequel, branché dans un circuit en série diminue le plus fortement l intensité du courant? {Orange; Bleu; Marron} {Bleu; Bleu; Rouge} 5

9 Document Rechercher Document Les différents rôles d une résistance Les résistances en électronique : elles varient de quelques ohms à plusieurs millions d ohms. Ces dipôles sont conçus pour être utilisés sous de faibles tensions (quelques volts). Ils permettent de protéger d autres dipôles en limitant l intensité du courant. Les résistances chauffantes: Le fil enroulé dans le sèche-cheveux est une résistance chauffante. Ces résistances occupent aussi les radiateurs électriques, les fours, les fers à repasser. Le dispositif de dégivrage d une voiture est constitué d une résistance chauffante collée sur la vitre arrière d un véhicule. Leur résistance est assez faible (quelques ohms); ces dipôles peuvent être traversés par des courants de plusieurs ampères qui les chauffent. Les potentiomètres et rhéostats: Les potentiomètres sont utilisés dans les postes de radio ou dans les chaînes hi-fi pour régler le volume du son. Questions Conclusion Conclus sur les différents rôles d une résistance Activité Quel est l intérêt d inscrire l intensité nominale sur une lampe? En électronique, une résistance permet de limiter l intensité du courant. Dans les appareils de chauffage, une résistance permet de produire de la chaleur. Entre deux de ces bornes consécutives, le potentiomètre joue le rôle d une résistance réglable appelée rhéostat. 6