CARACT´ ERISTIQUE D’UNE PILE
L’objet de la manipulation consiste `a tracer la caract´eristique d’une pile c’est `a dire le graphe repr´esentant les variations de la tension UPN `a ses bornes en fonction de l’intensit´e I du courant qui le traverse.
a- Le circuit ´ electrique :
Le mat´eriel `a utiliser est le suivant :
une pile de 4,5 V
un rh´eostat Rh
une r´esistance de protection Rp
deux multim`etres
un interrupteur
Mesurer `a l’aide de l’ohmm`etre la valeur de la r´esistance de protection. Rp = R´ealiser le circuit sch´ematis´e ci-contre.
Faire v´erifier par le professeur.
b- A l’aide du rh´ eostat,
faire varier l’intensit´e I dans le circuit et pour chaque valeur de I, relever la tension UPN.
Compl´eter le tableau de mesure suivant :
I (mA) UPN (V)
c- Tracer la caract´ eristique intensit´ e-tension :
UPN = f (I)
´echelle :
axe des abscisses : 10cm 100mA
axe des ordonn´ees : 1 cm 1V
Quelle est la nature de cette repr´esentation graphique ?
Quelle est la formulation math´ematique qui lui correspond ? A partir du graphe d´eterminer les caract´eristiques de cette courbe :
le coefficient directeur :
l’ordonn´ee `a l’origine
d- Loi d’Ohm relative ` a un tel g´ en´ erateur
Le coefficient directeur repr´esente l’oppos´e de la valeur de la r´esistance interne du g´en´erateur soit -ret l’ordonn´ee `a l’origine estla force ´electromotrice(f.e.m.) not´eeE(en Volt) .
Quelle est l’expression deUPN en fonction de r, I, E ?
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Cette relation est la loi d’Ohm relative au type de g´en´erateur ´etudier. Une pile de bonne qualit´e a une r´esistance interne tr`es petite (quelques Ohms) et ne peut ˆetre mesur´ee `a l’aide d’un ohmm`etre.
Un g´en´erateur lin´eaire ( pile ) est ´equivalent `a l’association en s´erie d’un g´en´erateur id´eal de tension de f.e.m. E et d’un conducteur ohmique de r´esistance r.
e- Applications :
Rappeler la loi d’Ohm pour un g´en´erateur : Transformer cette formule :
E = I = r =
On r´ealise un circuit en branchant aux bornes d’une pile (E = 9 V ; r = 1,2 Ω ) un conducteur ohmique de r´esistance R = 22 Ω .
Repr´esenter le sch´ema du montage ; indiquer le sens du courant.
Exprimer litt´eralement la tension aux bornes de la pile et la tension aux bornes du conducteur ohmique.
Exprimer litt´eralement, puis calculer l’intensit´e I du courant dans le circuit.
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