Caractéristique d`un dipole actif - (Professeur)

LPP8
Niveau : Bac Pro
FMB
Unité : Electricité I
Courant continu
CARACTERISTIQUE COURANT-TENSION D’UN DIPOLE ACTIF
Fiche professeur 1/4
B.O.
Extrait du référentiel :
Domaine de connaissance
Tension et intensité ;
Caractéristiques
courant-tension d’un
dipôle passif et d’un
dipôle actif.
Compétences
Méthode et savoir faire expérimentaux.
Réaliser un montage expérimental, à partir d’un schéma
ou d’un document technique. Interpréter et exploiter les indications d’une étiquette, de
la plaque signalétique d’un appareil, d’un document technique.
Exécuter un protocole expérimental.
Utiliser un appareil de mesure (ampèremètre, voltmètre, ohmmètre, multimètre,
oscilloscope, sonomètre, pH-mètre). Etalonner un appareil un appareil à l’aide d’une
référence. Régler un appareil.
Utiliser la verrerie courante de laboratoire (bécher, pipette jaugée, burette, fiole jaugée)
Respecter les règles de sécurité.
Compte rendu d’une étude expérimentale.
Dessiner un schéma à partir d’un circuit électrique. Tracer un graphique à partir d’un
tableau de valeurs. Rendre compte d’observations.
Objectifs :
Les
•
•
•
•
manipulations proposées permettent de mettre en œuvre et d’évaluer les savoirs-faire expérimentaux suivants :
Exécuter un protocole expérimental.
Réaliser un montage expérimental à partir d’un schéma.
Utiliser un appareil de mesure.
Respecter les procédures et consignes de sécurité établies.
Mais aussi de rendre compte des résultats des travaux réalisés.
Mots clé :
•
•
•
•
Alternatif
Sinusoïdale
Monophasé
Oscilloscope
Liste du matériel :
Poste élève :
• Alimentation stabilisée DIDALINE réf. 04851
• Rhéostat à curseur 1000 Ω / 320 W réf. 04039
• Platine de câblage SECUCONTACT réf. 10338
• Composant SECUCONTACT :
Interrupteur réf. 10273
Résistance 100 Ω/2W réf. 10252
Bouton poussoir réf. 10274
support de pile 4,5 réf. 10276
• Résistance à mesurer MULTIRESIST réf. 04619
• 2 multimètres réf. 01266
• Cordons 25 cm rouge réf. 60001
Cordons 25 cm noir réf. 60000
Poste professeur :
•
Un appareil de chaque sorte en secours
•
Matériel de première urgence réf. 16489
Trucs et astuces :
Utiliser la résistance R3 (39 Ω) de la boite de résistance pour un meilleur graphique (le point de
fonctionnement sera alors situé a environ : U = 4,3 V et I = 111 mA
Lors du tracé de la caractéristique de la pile veiller à se que le curseur ne soit jamais placé en A (la
pile est alors court-circuité).
© Copyright PIERRON
Cahier de TP
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Fiche professeur 2/4
TP :
Introduction :
Une pile de 4,5 V est utilisée pour alimenter un circuit comportant une
lampe. Lorsque l’interrupteur est fermé, on constate que la tension aux
bornes de la pile diminue (4,3 V).
La tension U aux bornes d’une pile est donc fonction du courant I débité
par la pile. Ce TP a pour but de tracer la caractéristique d’une pile, et
ainsi de comprendre comment varie U en fonction de I.
I)
Tracé de la caractéristique d’un résistor.
1. Réaliser le montage suivant :
Avant de faire vérifier le montage, le candidat doit s’assurer que :
Le générateur est sur 6V continu.
L’interrupteur est ouvert.
Le curseur C est en position A.
Les calibres sont correctement choisis.
-
Faites contrôler le montage (appel N°1)
Faites varier la tension U aux bornes de la résistance en déplaçant le curseur C, et relevez I
(complétez le tableau)
U (V)
0
1
2
3
4
5
6
I (mA)
0
26
52
79
104
132
154
Faites contrôler les mesures (appel N°2).
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2. Tracer la courbe représentant les variations de la tension U en fonction de l’intensité
I (U = f (I) )
II) Tracé de la caractéristique d’un générateur (une pile).
1. Réaliser le montage suivant.
Remarque importante :
Le curseur C du Rh sera placé en B.
Durant tout le T.P il est interdit de placer le curseur en A.
Les mesures devront être effectuées rapidement (pour éviter que la pile se décharge).
Durant toute la série de mesure surveiller l’indication de l’ampèremètre et changer si nécessaire le
calibre de l’appareil.
Faites contrôler le montage (appel N°3).
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Cahier de TP
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Fiche professeur 4/4
•
Compléter le tableau suivant :
I (mA)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
U(V)
4.77
4.7
4.64
4.57
4.5
4.41
4.35
4.25
4.18
2. Tracer la caractéristique U = f (I) de la pile, dans le repère précédent.
Observations (noter vos observations):
Lorsque le courant I débité par la lampe augmente, la tension U diminue
•
Pour I = 0 on a U =4.77V
(on appelle E : tension à vide cette valeur de la tension)
Lorsque I augmente on a U qui diminue
Calculer la pente de la courbe (Pente de la courbe =
U 2 − U1
I 2 − I1
)..
4.18 − 4.7
0.4 − 0.05
= - 1.48
A quoi correspond cette pente ? La résistance interne r de la pile
Quelle est la relation entre U et I (Tension aux bornes d’un générateur) :
U = E - rI
•
I = 116A
Déterminer les coordonnées du point d’intersection des 2 courbes :
U = 4.5V
III)
•
Point de fonctionnement d’un circuit.
Réaliser le montage suivant :
(on branche la pile de la partie (II) sur la résistance
de la partie (I) ).
Faites contrôler le montage (appel N°4).
•
Mesurer U et I (procéder rapidement):
I = 113A
U = 4.38V
•
Ces valeurs sont-elles en accord avec celles lues sur le graphique ? oui, aux erreurs de mesure près
Quel est l’intérêt de tracer ces 2 caractéristiques sur un même graphique ?
Obtenir le point de fonctionnement
IV) Remise en état du poste de travail.
Faites contrôler la remise en état du poste de travail (appel N°5)
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Cahier de TP
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