INTENSITE ET TENSION ELECTRIQUE Matériel Générateur, un multimètre, deux lampes et un interrupteur. 1- Compléter les tableaux suivants Appareil Pile /Générateur Lampe Interrupteur Symbole Grandeur Intensité Unité Appareil de mesure Nom Symbole Nom Symbole Tension 2- Le multimètre a. Indiquer les bornes du multimètre à utiliser pour mesurer chacune des grandeurs suivantes : - une tension : - l intensité : b. Indiquer le mode de branchement du multimètre pour mesurer : - une tension : - une intensité : 3- Le circuit série a. En utilisant les symboles ci dessus, schématiser un circuit série comprenant un générateur, une lampe et un interrupteur ; indiquer le sens du courant sur le schéma : 1
b. Réaliser ce circuit, NE PAS BRANCHER LE GENERATEUR SANS AUTORISATION DU PROF c. Sur la base de ce circuit, faire un nouveau schéma en mettant un ampèremètre qui permettra de mesurer l intensité du courant qui parcourt le circuit ; indiquer le sens du courant sur le schéma : d. Modifier l ancien montage en insérant un ampèremètre, FAIRE VERIFIER AU PROF, et mesurer l intensité du courant parcourant le circuit en utilisant le plus gros calibre de l ampèremètre : I =.. Quel est le calibre le mieux adapté à la mesure? Régler l appareil de mesure sur le meilleur calibre et ré effectuer la mesure APRES AVOIR FAIT VERIFIER LE MONTAGE PAR LE PROF : I =.. 3- Le circuit parallèle a. Avec les mêmes symboles, schématiser un circuit avec un générateur, un interrupteur dans la boucle principale et deux lampes en parallèle : b. Réaliser ce circuit, NE PAS BRANCHER LE GENERATEUR SANS AUTORISATION DU PROF 2
c. Sur la base de ce circuit, faire un nouveau schéma en mettant un voltmètre qui permettra de mesurer la tension aux bornes des deux lampes : d. Modifier l ancien montage en rajoutant le voltmètre, FAIS VERIFIER AU PROF, et mesure la tension aux bornes des lampes : U =.. Quel est le calibre le mieux adapté à la mesure? Régler l appareil de mesure sur le meilleur calibre et ré effectuer la mesure APRES AVOIR FAIT VERIFIER LE MONTAGE PAR LE PROF : U = 3
LOIS COURANTES EN ELECTRICITE Matériel Générateur, deux multimètres, deux lampes, boite de trois résistances (47Ω, 100Ω, 220Ω), résistances 1kΩ et 2,2Ω et un interrupteur. 1- Loi des tensions et des intensités dans un circuit série a. Réaliser le montage suivant : P + - N 6V 47Ω 100Ω 220Ω A B C D b. Mesurer l intensité des du courant qui passe aux points A, B, C, D, POUR LA PREMIERE MESURE FAIRE VERIFIER LE MONTAGE PAR LE PROF. Désignation Valeur I A I B I C I D c. Mesurer les tensions suivantes, POUR LA PREMIERE MESURE FAIRE VERIFIER LE MONTAGE PAR LE PROF : U AB, U BC, U CD, U AC, U AD, U BD, U PA, U DN Désignation Valeur Désignation Valeur U AB U AD U BC U BD U CD U PA U AC U DN Représenter la tension U AB sur le schéma. 4
EXPLOITATION DES RESULTATS : d. A l aide des mesures, énoncer la loi des intensités dans un circuit en série e. Trouver une relation entre les tensions U AC, U AB et U BC. f. Quelle est la valeur de la tension aux bornes d un fil de connexion? g. Chercher d autres relations simples entre les différentes tensions. h. Enoncer la loi des tensions dans un circuit en série. 2- Loi des tensions et des intensités dans un circuit en dérivation a. Réaliser le montage suivant : K + - A 6V R = 100Ω B L b. Mesurer à l aide d un voltmètre, les tensions aux bornes du conducteur ohmique R et de la lampe L, POUR LA PREMIERE MESURE FAIRE VERIFIER LE MONTAGE PAR LE PROF. Désignation Valeur U R U L 5
c. Représenter le courant I 1 dans la branche principale du circuit et les courants I 2 et I 3 dans les branches en dérivation d. Mesurer les intensités des courants I 1, I 2, et I 3, POUR LA PREMIERE MESURE FAIRE VERIFIER LE MONTAGE PAR LE PROF. Désignation Valeur I 1 I 2 I 3 EXPLOITATION DES RESULTATS : e. Comment appelle-t-on les points A et B du circuit? f. Enoncer la loi des tensions dans un circuit en dérivation. g. Trouver une relation entre les trois valeurs des intensités mesurées. h. Enoncer la loi des intensités dans un circuit en dérivation, appelée «loi des nœuds». 3- Etude d un conducteur ohmique. a. Réaliser le circuit déjà fait dans le paragraphe 3 de la partie «intensité et tension électrique». Les deux lampes sont-elles identiques? Les deux lampes éclairent-elles de la même façon? Que peut-on en déduire sur l intensité des courants qui les traversent? Citer une application de ce type de branchement dans une maison. 6
b. Dans le montage précédent remplacer les deux lampes par deux résistances R 1 = 100Ω et R 2 = 47Ω. Dans ce cas peut on comparer les valeurs des intensités? c. Proposer une modification du circuit pour remédier à ce problème. Dessiner cidessous le schéma du nouveau circuit ET LE FAIRE VERIFIER PAR LE PROF. d. Réaliser le montage et conclure. 4- Tracer de la caractéristique d un conducteur ohmique, loi d ohm. a. Réaliser le montage suivant K + - A 6V X A R = 1000Ω B V Indiquer sur le schéma le sens du courant 7
b. Pour différentes valeurs de la résistance X relever l intensité dans le circuit et la tension aux bornes de la résistance R. X (Ω) U (V) I (ma) c. Exploitation des résultats : A l aide de Microsoft Excel, tracer le graphe U en fonction de I. Quelle est la nature de la courbe obtenue? Comment appelle-t-on ce graphe? Modéliser cette courbe sous Microsoft Excel et en déduire la valeur de la résistance étudiée. Vérifier cette valeur en utilisant le multimètre. Enoncer la loi d Ohm : 5- Compte rendu Réaliser sous Microsoft Word un compte rendu succin de la séance (1 page) en indiquant les principales propriétés et lois qui ont été vérifiées lors de manipulation. Insérer dans la page le graphique obtenu précédemment sous Microsoft Excel. 8