MONTAGE

Réaliser le montage ci-dessous.

Régler le potentiomètre au minimum (0 V).

a) Cliquer sur l'onglet "Expérience" puis sur l'onglet "Graphique"

Cliquer sur le bouton "Montrer / Cacher les vumètres".

Noter la valeur de l'intensité et de la tension.

b) Cliquer sur le bouton "Lancer l'acquisition", afin de placer un point sur le graphique.

c) Augmenter progressivement la tension et enregistrer ainsi une dizaine de valeurs.

d) Pour terminer, cliquer sur le bouton "Arrêter lecture/acquisition".

a) Dans la fenêtre "Expérience", cliquer sur l'onglet "Données".

b) Noter, sur une même ligne, les valeurs de tension (en Volts) et d'intensité (en Ampère).

Répondre aux questions du rapport élève en faisant des phrases.

Visualiser la caractéristique non-linéaire d'une lampe.

Réaliser les montages nécessaires à cette étude.

A partir de cette caractéristique, déduire que l'on ne peut pas appliquer la loi d'Ohm pour le filament de ce type de lampe.

Cette activité n'est pas au programme de 3ème.

Cependant elle constitue un très bon exercice d'application à l'ExAO et d'exploitation de données graphiques.

- par groupes d'élèves selon le matériel disponible.

- par le professeur en expérience de cours (Mesures directes).

Dans ce dernier cas, il pourra imprimer un rapport et le dupliquer pour chaque élève afin qu'il le complète manuellement.

Avoir étudié la caractéristique d'une résistance (Loi d'Ohm).

Pour bien comprendre le rôle de chaque capteur dans ce type de montage, il est bon de le schématiser en remplaçant les sondes U et I par un voltmètre et un ampèremètre.

Un rappel sur le branchement des multimètres est toujours utile.

On fait varier le potentiomètre du générateur et on enregistre les valeurs qui nous intéressent en cliquant sur le bouton "Lancer l'acquisition".

Un conseil, travailler dans un ordre croissant de valeurs.

Le but est d'obtenir suffisamment de valeurs pour pouvoir tracer la caractéristique.

L'usage du tableur peut être utile pour faire tracer cette caractéristique à la main ou, sous forme d'exercice complémentaire, à l'aide d'un tableur-grapheur classique (Programme de mathématiques quatrième)

Il est possible de travailler en courant alternatif, dans ce cas, utiliser des capteurs adaptés (+/- 15 V et +/- 500mA).

a) La représentation n'est linéaire,

b) les rapports U/I sont différents,

la loi d'Ohm ne s'applique donc pas.

(Expliquer que le rôle de la température joue sur la résistance.)

* ...

* ...

* ...

Comparer le filament d'une lampe à une résistance.

1) Quels sont les capteurs de ce montage ?

Comment sont-ils branchés ?

Que mesurent-ils ?

En quelles unités ?

2) Représenter ,ci-dessous, ce montage par des symboles normalisés

- soit en le schématisant, une fois ce rapport complété et imprimé

• ou mieux en insérant une image de la bibliothèque de schémas (clic sur l'icône ou touche "F3").

a) La courbe obtenue a-t-elle une caractéristique linéaire ?

Justifier la réponse par une phrase.

a) Calculer et comparer les valeurs du rapport U/I pour différentes valeurs de tensions (3 au minimum).

b) Quand la tension augmente, comment varie la résistance du filament ?

Le filament de cette lampe peut-il être considéré comme une résistance ?

Donner 2 raisons (cf. 1 et 2).