Etude de la loi d'ohm avec Généris

Pascal Asmussen

Description

WW 1. OBJECTIFS DU TP.........................................................................................................................................1 2. MATERIEL .......................................................................................................................................................1 3. MONTAGE........................................................................................................................................................1 4. PARAMETRAGE DE L'ACQUISITION....................................................................................................2 5. ACQUISITION n°1 ......................................................................................................................................4 6. EXPLOITATION ...........................................................................................................................................5 7. ACQUISITION N°2.....................................................................................................................................6 8. CONCLUSION................................................................................................................................................7 1. OBJECTIFS DU TP Etude de la tension U aux bornes d'un résistor en fonction de l’intensité I le traversant : U = f(I). Loi d'Ohm 2. MATERIEL un ordinateur récent (avec prise USB) avec Généris 5+ (Jeulin) ...

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Extrait

1. OBJECTIFS DU TP.........................................................................................................................................1 2.MATERIEL.......................................................................................................................................................1 3. MONTAGE........................................................................................................................................................1 4. PARAMETRAGE DE L'ACQUISITION....................................................................................................2 5. ACQUISITION n°1 ......................................................................................................................................4 6. EXPLOITATION ...........................................................................................................................................5 7. ACQUISITION N°2.....................................................................................................................................6 8. CONCLUSION................................................................................................................................................7

1. OBJECTIFS DU TP Etude de la tension U aux bornes d'un résistor en fonction de l’intensité I le traversant : U = f(I). Loi d'Ohm

2. MATERIEL (Jeulin) installé,un ordinateur récent (avec prise USB) avec Généris 5+ une imprimante, une interface ESAO4+ (Jeulin) , un adaptateur Ampèremètre ESAO4+, un adaptateur Voltmètre ESAO4+, un alimentation variable 24 V continu, résistors 470Wet 220W. un interrupteur, des fils conducteurs.

3. MONTAGE L'adaptateur ampèremètre se branche exactement comme un ampèremètre traditionnel, de même pour le voltmètre.

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Relier ensemble la masse de l’alimentation, celle de l’adaptateur Ampèremètre (borne) et celle de l'interface. Utiliser les bornesmAetcomlogiciel.pour l'ampèremètre. Le choix des calibres se fera par

G 0-24 V -

K

R

4. PARAMETRAGE DE L'ACQUISITION Mettre sous tension l'interface, puis lancer le logiciel en cliquant sur l'icônesituée sur le bureau. Clique sur l'icônepour afficher la fenêtre de paramétrage de l'acquisi. On veut tracer lactéristique U=f (I) du résistor. A l'aide la souris, faire glisserl'adaptateur Vsur Al'aide la souris, faire glisserl'adaptateur Asur l'axe des ordonnées.l'axe des abscisses.

On va maintenant choisir les calibres,le type de signal mesuré (Continu ou alternatif), les limites maximales affichées sur le repère ainsi que le type de validation. Adaptateur VoltmètreAdaptateur Ampèremètre

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Adaptateur Voltmètre Choix du calibre :

Limites de la grandeur affichée :

Réglage du zéro :

Cliquer sur Appliquer puis Terminer

Adaptateur Ampèremètre Choix du calibre :

Limites de la grandeur affichée :

Réglage du zéro :

Cliquer sur Appliquer puis Terminer

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Adaptateur Voltmètre Choix de la couleur et de la forme des points

Adaptateur Ampèremètre Choix de la validation :

Le changement de couleur du fond du graphique se fait par un clic droit sur le graphique en appuyant sur la touche F . Leparamétrage de l'acquisition est maintenant terminé.

5. ACQUISITION n°1 Prendre un premier résistor de valeur de 470Wpour lancer l'acquisition., par exemple. Cliquer sur l'icône Cocher la case Acquisitions multiples de façon à pouvoir faire une deuxième acquisition dans le même fichier. 470 ohms Le point de couleur sur le repère à droite de l'écran représente le couple (I;U) . E ·.La validation d'un point s'effectue en appuyant sur la touche ·Prendre environ une dizaine de points entre 0 et 25 mA en évitant de revenir en arrière dans les mesures. Attention de ne pas dépasser 25 mA ·.Pour arrêter l'acquisition en cours cliquer sur l'icône Mettre hors tension le montage.

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6. EXPLOITATION

On peut annoter la courbe si on le souhaite :. On peut amener les élèvesà réfléchirdur la courbe obtenue : y C'est la représentation graphique d'une fonction linéaire : équation du type y = axavec a == cte x U Les deux grandeurs U et I sont proportionnelles cte = I Un clic droit sur le fond du graphique permet de changer le curseur en pointeur. Les coordonnés du pointeur s'affiche en bas de l'écran : on a U = 7,156 V et I = 0,01508 A 7,156 Le coefficient directeur de la droite vaut alors : a = = 474 0,01508 U C'est une résistance électrique : =474 W . I On va demander au logiciel de modéliser pour vérifier le résultat précédent. Modélisation :

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Clique sur l'icône. Dans le champ Grandeur à modélise r, cliquer su la flèche et choisir U(I) comme grandeur à modéliser. Elle correspond à la première acquisition. Cliquer ensuite dans modèles rédéfinis et choisir Droite . Cliquer pour fin

Le logiciel superpose alors une droite d'équation U = aI + b dont les valeurs a et b sont indiquées : a représente la résistance du dipôle. On peut forcer b = 0 en décochant la case. Conclusion: l a caractéristique du résistor a pour équation : U = 472 I Il est intéressant de faire une nouvelle acquisition en prenant un autre résistor pour comparer les droites. L'avantage indéniable de l'outil informatique est de pouvoir répéter les mesures sans perte de temps afin de pouvoir généraliser un phénomène.

7. ACQUISITION N°2 Prendre un deuxième résistor de valeur de 220W, par exemple. Relancer une nouvelle acquisition en cliquant sur. Dans la fenêtre ci-contre, cocher la case Nouvelle expérience puis sur le bouton Lancer.

470 ohms

220 ohms

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E ·Valider le point en appuyant sur la touche. ·Prendre environ une dizaine de points entre 0 et 25 mA en évitant de revenir en arrière dans les mesures. Attention de ne pas dépasser 25 mA. · Pour arrêter l'acquisition en cours cliquer sur l'icône . En cas d'expériences multiples, on peut choisir en cochant (en bas de l'écran) le nom de ou des expériences à afficher.  Valeurmesurée à U ports Express Rap ion U = f(I) l'ohmmètre I Résistor n°1 Résistor n°2 8. CONCLUSION R I

U U U=RI Û R= I U Loi d'ohm : R= ;Uen V,Ien A etRen W . I

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