Objectifs :

• vérifier la loi des tensions

• vérifier la loi des intensités

• vérifier la loi d’Ohm

• vérifier la formule du diviseur de tension

  
  

  Compétences mises en oeuvre :

  
  

• mesure d’une tension et d’une intensité sur un simulateur

• réalisation d’un montage sur un simulateur

  
  

  Matériel utilisé dans ‘crocphys’ :

• générateur de tension continu ( 9 V)

  
  

  

• lampe ( 9 V )

  
  

  

  - interrupteurs

  
  

  

• ampèremetre (mesure du courant branché en série)

  
  

  

• voltemètre (mesure de la tension branché en //)

‌On s’échauffe !

‌Effectivement et pour commencer, voici le schéma ci-contre :

‌A votre avis, que va t’il se passer ? …………………………………

‌……………………………………………………………………….

‌Réalisez ce schéma sur ‘crocphys’ puis simuler .

‌D’après la doc ressource , résumez ce qu’est un court circuit et pourquoi cela se comporte t-il ainsi :‌

………………………………………………………………………………………………

‌……………………………………………………………………………………………….

‌………………………………………………………………………………………………..

‌Il faut placer en fait un récepteur qui va dissiper ou faire travailler ce trop plein d’énergie . Cela peut être une résistance pur, un moteur, une lampe, un haut parleur, … etc‌‌

Dans tous les cas, ces récepteurs ont une résistance interne minimum au courant.

Un moteur

‌Exemple avec :‌

Une résistance Une lampe

‌Une partie de l’énergie du courant qui sera utilisée en travail ne reviendra pas vers la source. Cela évitera le sur-échauffement par effet joule.‌‌‌

‌En contre partie, un système résistif provoquera une différence de potentiel à ces bornes. Nous en verrons les propriétés par la suite.

‌L’unité de la résistance électrique est le « » Ω.

‌Tout est dans la mesure !

‌Réalisez le montage ci-contre puis modifiez le afin de : Mesurez la tension aux bornes de la lampe : VL=………... Mesurez l’intensité dans le circuit : I=…………..‌‌

‌loi des tensions ou loi des mailles

1°) Montage en série : Réaliser le montage suivant et relever les mesures U ; U1 ; U2

Comparer U et U1 + U2 ……………………….…………………………………………….. conclusion : en série, ………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………… 2°) Montage en parallèle : Réaliser le montage suivant et relever les mesures U ; U1 ; U2

Comparer U ; U1 ; U2 ……………………………………..…………………………………. conclusion :................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

.....................…………………………………………………......................................................

loi des intensités ou loi des nœuds

1°) Montage en série : Réaliser le montage suivant et relever les intensités I1 et I2 indiquées par les ampèremètres A1 et A2 que l’on portera dans le tableau ci-dessous

Comparer I1 et I2

conclusion ………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………….…………

2°) Montage en parallèle : Réaliser le montage suivant et relever les intensités I1 I2, et I3 indiquées par les ampèremètres A1 A2, et A que l’on portera dans le tableau ci-dessous

Comparer les intensités I et I1 + I2

…………………………………………………………………………………………………. conclusion ………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………….…

Like at home...

L’objectif va être ici d’observer le comportement du courant et de la tension en fonction d’une résistance placée dans le circuit. Réalisez le schéma ci- dessous :

Résistance que l’on peut faire varier (200 Ω maxi)

Manipuler doucement le curseur de la résistance et complétez le tableau suivant :

convertir la tension en Volt et l’intensité en Ampère

En déduire la formule de la tension en fonction de l’intensité et de la résistance :

TENSION = ………………………………………………………………………….

c’est la loi d’Ohm

Quelle serait la résistance interne de l’ampoule de 9V utilisée sur les schémas précédents ?

Utilisez une alimentation de 9V dans ‘crocphys’ afin de mesurer i

…………………………………………………………………………………………………

Sachant de tout ce qui précède, complétez par le calcul les valeurs des i et U issues des schémas suivants : vérifiez ensuite sur ‘crocphys’

i

i1

i2

U1

i1

i2

i

U1

U2

U2

U1 =……………… ; U2 = …………….

i = 75 mA ; i1 = …………... ; i2 = ……….

U1 =……………… ; U2 = …………….

i = 16,7 mA ; i1 = ……...….. ; i2 = ……….

Diviser pour mieux régner

R1

Ual

R2

Réalisez le montage ci-contre et complétez le tableau suivant :

Us

Au brouillon, cherchez une formule simple permettant de trouver Us en fonction de Ual, R1 et R2

indice : il y a 2 fois R2 et une fois R1

Us = Ual …………………………………...

vous pouvez également la déduire en utilisant les lois vues précédemment la formule du diviseur de tension est :

J’ai un Problème !

Un montage électronique doit être alimenté en 3V. Or, la source de tension disponible est de 5V. Pour adapter ces tensions, on va utiliser un diviseur de tension.

• Complétez le schéma :

  
  

  +

  -

  Carte Électronique 3 V

  5V

  
  

• Trouver avec la formule, une solution possible pour les valeurs de R1 et R2.

  les résistances disponibles sont entre 100Ω et 500Ω

  
  

• Vérifiez avec le simulateur

Complément

Pas si ‘idiode’ que ça …

Réalisez les deux schémas suivant.

Schéma 1

« Diode »

Schéma 2

Après avoir actionné les interrupteurs, quelle est la différence entre ces 2 montages ?

………………………………………………………………………………...…………………

Sur le 2e schéma, inverser la source de tension. Que ce passe t-il alors ? ……………………… Conclusion :

La diode a pour fonction ………………………….………………………………………..

La DEL pas si LED … vous pourrez vous aider d’internet

Que signifie DEL ? …………………………………………………………………………….. Que signifie LED ? …………………………………………………………………………….. Quelle est sa fonction principale ? ……………………………………………………………..

Dessinez sont symbole :

Réalisez le montage ci-contre :

l’alimentation variable sera réglée sur 2V (point milieu)

Complétez alors le tableau suivant :

Conclusion : …………………………………………………………………………………….

D’après la doc ressource, une LED jaune s’allume avec une tension entre : ………………… Elle accepte une intensité maximum de : ……………………………………………………..

Sachant cela, si l’on veut allumer une LED avec une source de tension de 5V, que va t’il se passer et pourquoi ?

………………………………………………….……………………………………..………..

………………………………………………………………………...………………………..

Afin de palier à ce problème, nous allons mettre en série une résistance destinée à protéger la LED en limitant le courant et la tension pour celle-ci.

Voici le schéma :

Ur =

Rp

I =

UL =

Placez sur le schéma, la valeur de courant admissible pour la LED ainsi que sa tension de fonctionnement UL.

Avec la loi des tensions, déduire Ur.

Avec la loi d’Ohm, calculez Rp.

Rp = ……………………

Testez sur le simulateur et comparez vos calculs avec les valeurs mesurées

Si vous deviez mettre 2 LED jaunes en série, quelle serait la valeur de Rp ? (de tête...) Testez .