PHYSIQUE II (TP No02) EPST Tlemcen - 2012/2013
Ecole Pr´ ´ eparatoire en Sciences et Techniques de Tlemcen
D´ epartement de Physique PHYSIQUE II – TP N
o02
Loi d’Ohm
1 Objectifs
Z Mesure d’une r´esistance.
Z V´erification des deux lois de Kirchhoff.
2 Mat´ eriel utilis´ e
Vous disposez du mat´eriel suivant : – Des r´esistances.
– 01 g´en´erateur de tension continue.
– 01 amperem`etre.
– 01 voltm`etre.
– 01 diode ´electroluminescente.
3 Etude th´ ´ eorique
Un circuit ´electrique comporte des ´el´ements actifs (g´en´erateurs de tension, de courant, . . . ) et des
´el´ements passifs (R, L, C, . . . ).
1. D´efinir le noeud et la maille.
2. ´Enoncer les deux lois de Kirchhoff.
3. Quelle est la relation entre les r´esistancesRi mont´ees en s´erie et leur r´esistance ´equivalenteReq? 4. Quelle est la relation entre les r´esistances Ri mont´ees en parall`elle et leur r´esistance ´equivalente
Req?
4 Etude exp´ ´ erimentale
4.1 Loi d’Ohm
1. R´ealiser le circuit ci-contre.
2. `A l’aide du volm`etre et de l’amperm`etre, en variant la tension du g´en´erateur, remplir le tableau de mesures de la page 2.
3. Tracer la courbe U =f(I).
4. Trouver, `a partir du graphe, la valeur de la r´esistance ainsi que son incertitude absolue.
5. ´Ecrire le r´esultat sous la forme :R= ± (unit´e). A
R V
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U (/V ) 1 2 3 4 5 6
Calibre deU (/V )
∆Ulect (/V )
∆Uapp (/V )
∆Utot (/V )
I (/A )
Calibre deI (/A )
∆Ilect (/A )
∆Iapp (/A )
∆Itot (/A )
4.2 Lois de Kirchhoff
4.2.1 Circuit avec r´esistances mont´ees en s´erie 1. Monter les r´esistances R1, R2 et R3 en s´erie selon le montage ci-contre en alimentant le cir- cuit par une tension continue de 6 V
2. Mesurer l’intensit´e du courant ainsi que les valeurs de la tension et les ´ecrire sous la forme : I= ± A etUi = ± V 3. Calculer U1 +U2 +U3 et la comparer avec
la valeur de U mesur´ee aux bornes des trois r´esistances.
4. D´eduire Req ainsi que ∆Req et ´ecrire le r´esultat sous la forme :
Req= ± (unit´e).
5. Calculer la valeur th´eorique deReq et la com- parer avec la valeur trouv´ee pr´ec´edemment.
A
V
R1
V
R2
V
R3
V
4.2.2 Circuit avec r´esistances mont´ees en parall`elle 1. Monter les r´esistances R1, R2 et R3 en par-
all`ele selon le montage ci-contre en alimentant le circuit par une tension continue de 6 V 2. Mesurer la tension ainsi que les valeurs de l’in-
tensit´e du courant et les ´ecrire sous la forme : U = ± V etIi= ± A 3. Calculer I1 + I2 + I3 et comparer cette
valeur avec celle du courant I `a la sortie du g´en´erateur.
4. D´eduire Req ainsi que ∆Req et ´ecrire le r´esultat sous la forme :
Req= ± (unit´e).
5. Calculer la valeur th´eorique deReq et la com- parer avec la valeur obtenue pr´ec´edemment.
A R1
A R2
A R3
A
4.3 Application
Une diode ´electroluminescente (DEL) fonctionne sous une tension de 2 V (et dans ce cas, l’intensit´e du courant qui la traverse est de 20 mA) et elle ne peut pas ˆetre branch´ee directement aux bornes d’un g´en´erateur de 6 V. Il faut lui associer une r´esistance de protection.
On r´ealise donc un circuit en s´erie constitu´e d’une DEL, d’une r´esistance Ret d’un g´en´erateur de 6 V.
L’intensit´e du courant qui traverse la DEL estI= 20 mA.
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1. Sch´ematiser le montage.
2. Que vaut l’intensit´eIR du courant qui traverse la r´esistance ?
3. Sachant que la tension aux bornes de la DEL vaut 2 V, que vaut la tensionUR aux bornes de la r´esistance ?
4. D´eterminer alors la valeur Rde la r´esistance `a utiliser.
5. R´ealiser le montage puis appeler l’enseignant pour v´erifier et relever les valeurs des tensions aux bornes de la DEL et de la r´esistance.
Mesurer le courant qui traverse la DEL.
6. Comparer les valeurs calcul´ees aux valeurs mesur´ees
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