A quoi sert une résistance ? 

Vous allez réaliser des expériences et des simulations pour répondre à cette QUESTION

Recherche documentaire :

Les trois physiciens : JOULE, WATT et OHM, ont un rapport avec cette grandeur physique qu’est la résistance électrique. 
Qu’est-ce que l’ « effet Joule » ? Quelle est l’unité de puissance électrique ? Qu’est-ce que la loi d’Ohm ?

Activité 1

simulation

Mesurer l’intensité du courant qui traverse la diode

I =

Quel est le rôle du résistor dans ce montage? 
La place de la résistance a-t-elle une importance ?
Justifier votre réponse

Conclusion (plus générale) : un résistor peut servir à …

Activité 2

simulation

Comment mesurer l’intensité du courant qui traverse le moteur avec le seul voltmètre ?

Justifier votre raisonnement I =

Vérifier avec un ampèremètre : I =

Justifier l’écart négligeable entre les 2 valeurs de I

Conclusion : un résistor peut servir à …

Activité 3

le logiciel intègre un ‘oscilloscope’ :

Générateur de tension sinusoïdale 
ou GBF

Entrées de l’ « oscilloscope », appelées ‘sondes’ dans le logiciel

ou Y1, Y2 ; ou CH1, CH2 sur un vrai oscilloscope

Référence commune des tensions visualisées :
masse

Commandes de l’ « oscilloscope »

La position de la masse M dans le circuit est primordiale. Pourquoi ?

simulation

Observer l’éclat de la diode au cours du temps.

Noter vos observations.

Que représente la courbe rouge ?

Que représente la courbe bleue ?

Donner une expression de l’intensité qui traverse la résistance en utilisant la loi d’Ohm.
µEn déduire l’allure de l’intensité qui traverse la résistance au cours du temps : représenter l’allure de l’oscillogramme obtenu
L’ «oscilloscope » intégré dans le logiciel confirme-t-il vos premières observations ?
(Reprendre les observations au vu de l’oscillogramme)

Conclusion : un résistor peut servir à …
Quelle loi permet de justifier cette conclusion ?

Activité 4

simulation

On dispose d’une source de tension fixée à 20 V

Comment peut-on obtenir une tension de 12 V comme dans l’activité 1 ?

Quelle relation permet de calculer la tension désirée (dans ce cas particulier)?

Conclusion : un résistor peut servir à …

Un cas plus général

Ue est la tension d’entrée du montage
Us est la tension de sortie du montage

Chercher la relation qui permet de calculer Us en fonction de Ue

Expression à retenir :

Ce type de montage est appelé    DIVISEUR DE TENSION  
Justifier cette appellation.

Un petit souci

simulation

Reprendre le montage de l’activité 1

Que constatez-vous ?

Conclusion : L’expression précédente n’est applicable que dans un cas bien particulier. Préciser les conditions d’application de cette expression.

Activité 5  EXERCICE EXPERIMENTAL


montage réel

Mesurer

les résistances R1 et R2 

puis 
Calculer la valeur de U

Vérifier expérimentalement

Valeurs nominales :

R1 = 4,7 kW ; R2 = 10 kW

R1 =             ;       R2 =

Ucalculée =

Umesurée =

R1 = 1 kW ; R2 = 10 kW

R1 =             ;       R2 =

Ucalculée =

Umesurée =

Activité 6   EXERCICE EXPERIMENTAL

montage réel

Expliquer pourquoi les 2 bornes de l’alimentation sont indifférenciées.

Schématiser les connexions de l’oscilloscope pour visualiser le courant dans la lampe

Appelez votre professeur avant de continuer

Réaliser le montage ( Lampe :  6 V, R =  22 W )

Appeler votre professeur avant de le mettre sous tension

Représenter l’oscillogramme obtenu

Mesurer la période T du courant qui traverse la lampe.

Pourquoi ne voit-on pas la lampe clignoter ?

Activité 7  EXERCICES sans l’aide du simulateur

Calculer l’intensité du courant

Calculer la résistance R du résistor

Carol Pravda

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