Travaux Pratiques - Electrocinétique - 1ère année de CPGE scientifique, voie PCSI, Dipôles électrocinétiques

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2008

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Nathalie Van De Wiele

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01 janvier 2008

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Série de travaux pratiques d'électrocinétique basée sur le programme de physique de 1ère année de CPGE voie PCSI en vigueur de 1995 à 2003 (le découpage correspond à des séances de deux heures chacune). Ce module est composé de 15 TP : (1) Oscilloscope (2) Dipôles électrocinétiques (3) Représentations de Thévenin et Norton (4) Dipôle RC et RL en régime transitoire (5) Dipôle RLC en régime transitoire (6) Dipôle RLC en régime sinusoïdal forcé (7) Dipôle RLC en régime sinusoïdal forcé, étude avec Synchronie (8) Filtre passe-bas passif d'ordre 1 (9) Filtres passifs passe-haut d'ordre 1, passe-bande d'ordre 2 (10) Redressement, filtrage (11) AO en régime linéaire, montage amplificateur non inverseur (12) AO en régime linéaire, montage suiveur (13) AO en régime linéaire, montage sommateur (14) AO en régime linéaire, montages intégrateur et dérivateur (15) Filtre passe-bas actif d'ordre 2

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Nathalie Van de Wiele Physique Sup PCSI Lycée les Eucalyptus - Nice 1 TP3 TP N° 3 : DIPOLES ELECTROCINETIQUES I. Caractéristique externe courant-tension d’une diode Zener. 1. Tracé de la caractéristique statique point par point. I I O U U a) Réaliser le montage ci-dessous : A R V E E est une alimentation continue (alimentation Jeulin ou « offset » du G.B.F. : sans gamme de fréquence choisie, sans forme de signal sélectionné ). A et V sont respectivement un ampèremètre et un voltmètre à affichage numérique. R est une résistance de protection de 50W. Les caractéristiques de la diode Zener sont les suivantes : - dissipation maximale pour une température ambiante de 25 °C : Pmax= 1 W , - tension Zener : VZ »5 V . Calculer la valeur maximale du courant en inverse à ne pas dépasser. On notera que la tension de seuil étant faible, il n’y a pas de réelle limitation en direct. b) Mesures. Placer la diode comme sur la figure. Faire varier progressivement la tension E depuis les valeurs négatives jusqu’aux valeurs positives pour avoir approximativement -15 mA < I < + 15 mA . Relever I et U pour chaque valeur de E et tracer la courbe I = f(U) (On pourra se passer d’un tableau de mesures et placer directement les points sur le graphe, après avoir déterminé l’échelle convenable fixée par les valeurs maximales et minimales de I et U . Cette méthode a l’avantage de permettre d’espacer les mesures lorsqu’elles varient peu ou, au contraire, de les multiplier dès qu’elles varient notablement.) Linéariser par morceaux. En déduire Vs la tension de seuil et VZ la tension Zener. Déterminer les résistances en direct et en inverse, comparer aux valeurs attendues. 2. Visualisation de la caractéristique dynamique à l’oscilloscope. i i O u u a) Principe. L’alimentation est un G.B.F. délivrant un signal sinusoïdal et on désire visualiser la tension u en voie 1 (X) et l’intensité i , donc la tension aux bornes d’un conducteur ohmique de résistance R’ connue, en voie 2 (Y).

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