ETUDE D'UN
CAPTEUR ANGULAIRE

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Compte-rendu
d'activité en fin de séance

Mesure d'un angle

Le géomètre utilise les grades, le mathématicien ou le physicien utilise les degrés et les radians.
Le rapporteur, demi-cercle gradué, sert à mesurer ou rapporter les angles.
un degré (°) est divisé en 60 minutes et une minute en 60 secondes
le radian (rad) est l'unité d'angle dans le Système International
radians correspondent à 180 ° ; 1 rad = 180 / = 57,3 ° environ

Description du capteur

il s'agit d'un potentiomètre rotatif.

Il est constitué d'un pendule
qui peut osciller devant un disque gradué en degrés

Le mouvement du pendule est transmis au curseur.

Montage électrique

Observer attentivement  le schéma du montage, repérer les bornes et l'interrupteur.
Simuler le montage et répondre aux questions.
télécharger le fichier

1) l'interrupteur est ouvert

Indiquer le(s) courant(s) qui circule(nt). Utiliser de la couleur.
Entre quelles valeurs évolue la tension mesurée au voltmètre ?
Quelle serait la valeur de la tension à l'équilibre du pendule ?
Justifier théoriquement en argumentant à l'aide d'un diviseur de tension.

2) l'interrupteur est fermé

Indiquer le(s) courant(s) qui circule(nt). Utiliser de la couleur.
Entre quelles valeurs évolue la tension mesurée au voltmètre ?
Quelle serait la valeur de la tension à l'équilibre du pendule ?
Justifier théoriquement les réponses aux deux questions précédentes
en déterminant les potentiels des points C et M (le point N étant choisi comme origine des potentiels)

Réaliser le montage et vérifier expérimentalement.
Quel est l'intérêt du montage avec l'interrupteur fermé (par rapport au montage avec l'interrupteur ouvert) ?
 

Etalonnage du capteur

Il s'agit de chercher une relation (fonction mathématique) qui relie les 2 grandeurs :
l'angle en degré  et  la tension UCM  en volt
Utiliser WinRegressi : icône

On fera varier entre - 90° et + 90° et on modélisera = f ( UCM  )

Ecrire l'équation du modèle choisi
Noter les valeurs des paramètres obtenus (ainsi que le n° du pendule)
Ecrire la relation numérique en précisant les unités
(Enregistrer le fichier sous le nom pendule
xx repère le n° du pendule)

Pourquoi pouvons-nous affirmer qu'il s'agit d'un "vrai" capteur ?


Etude des oscillations du pendule

Quel(s) élément(s) est(sont) encore nécessaire(s) pour l'étude informatisée des oscillations de notre pendule ?
Indication : se reporter à la chaîne de mesure représentée ci-dessous

voir l'activité proposée...   

Voir aussi : TP "mouvement de rotation accéléré"

C.R.E.S. de Poitiers : http://www.ac-poitiers.fr/sc_phys/cres_po/accueil.htm


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