Tp 09 Dipole RL Etude assistée de l'ordinateur(2).p65

Brasseur

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Tp φ 09 DIPOLE RL - ETUDE ASSISTEE D’UN ORDINATEUR1. REALISATION DU MONTAGE.1°) Réaliser le montage suivant, l’interrupteur étant K étant ouvert.K Le générateur délivre une tension E = 5,0 V.A remarque à propos du schéma du dispositif.La source de tension continue + 5 V est fournie par l’interface Altis, ainsique le point masse.L, r On prendra R = 100 ΩE La valeur de L est inconnue, le construteur indique que la résistance deB la bobine a pour valeur r = 11,5 ΩthR est un conducteur ohmique de résistance réglable.hRh 2°) Sur le schéma ci-contre, représenter un voltmètre permettant demesurer la tension u . Identifier sur ce schéma la borne «com».R ACM C Insérer alors réellement le voltmètre dans le circuit.2. DETERMINATION DE r EN REGIME PERMANENT.3°) Fermer l’interrupteur K, attendre que le régime permanent soit établi (tension u constante) puis régler la résistance R de telle sorteAC hEque u = . Noter la valeur de R sur votre copie.AC h2E E4°) Lorsque u = alors u = u = de sorte que R = r + R . En déduire la valeur de r sur votre copieAC CM AC h2 2r - rth5°) Comparer cette valeur avec la valeur rth donnée par le constructeur (r = 11,5 Ω) en calculant l’écart relatif.th rth3. CONNEXIONS DU MONTAGE A L’INTERFACE INFORMATISEE.6°) Sur le schéma ci-contre, indiquer les branchements à réaliser vers le K système d’acquisition informatisé afin de visualiser les tensions u etAM A u .CMA noter que l’on visualise la tension u sur la voie ...

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Tp f 09 - ETUDE ASSISTEE D’UN ORDINATEURDIPOLE RL 1. REALISATION DU MONTAGE. 1°) Réaliser le montage suivant, l’interrupteur étant K étant ouvert. K Le générateur délivre une tension E = 5,0 V. remarque à propos du schéma du dispositif. La source de tension continue + 5 V est fournie par l’interface Altis, ainsi L,r que le point masse. On prendra R = 100W E La valeur de L est inconnue, le construteur indique que la résistance de B = 11,5la bobine a pour valeur rW th R estun conducteur ohmique de résistance réglable. h R h 2°) Sur le schéma ci-contre, représenter un voltmètre permettant de mesurer la tension u. Identifier sur ce schéma la borne «com». AC R M C Insérer alors réellement le voltmètre dans le circuit. 2. DETERMINATION DE r EN REGIME PERMANENT. 3°) Fermer l’interrupteur K, attendre que le régime permanent soit établi (tension uconstante) puis régler la résistance Rde telle sorte AC h E que u= .Noter la valeur de Rsur votre copie. AC h 2 E E 4°) Lorsqueu =alors u= u= desorte que R = r + R . En déduire la valeur de r sur votre copie AC CMAC h 2 2 r -r 5°) Comparer cette valeur avec la valeur rth donnée par le constructeur (r= 11,5W) en calculant l’écart relatif. th th  r th 3. CONNEXIONS DU MONTAGE A L’INTERFACE INFORMATISEE. 6°) Sur le schéma ci-contre, indiquer les branchements à réaliser vers le K système d’acquisition informatisé afin de visualiser les tensions uet AM u . CM A noter que l’on visualise la tension usur la voie EAet la tension AM 0 u surla voie EA . CM 1 L,r 7°) Après avoir ouvert l’interrupteur K et enlevé le voltmètre, réaliser les E branchements vers le système d’acquisition informatisé, conformèment B au schéma complété sur la feuille. 8°) Lancer Latis sur votre bureau. R h 9°) Effectuer le réglage du logiciel R (dans la fenêtre de gauche Acquisition): C qSélection des entrées EAet EA 0 1 qDurée d’acquisition 20 ms et nombre de points 250 qPour le declenchement: Source EA0, sens montant, seuil 0,3 V 10°) Réaliser l’acquisition des tensions u(t) et u(t) en appuyant sur la touche F10, et fermer ensuite l’interrupteur K. AM CM 4. DETERMINATION DE L: PREMIERE METHODE. 11°) Expliquersur votre copie, en quoi, les variations de la tension aux bornes du conducteur ohmique R, permettent de visualiser indirectement les variations de l'intensité i du courant qui circule dans le circuit. u u CM CM Montrer quei =. Créer alors la grandeur i =dans le logiciel. 100 100 Aide au logiciel. qPour faire apparaître la liste des grandeurs physiques mesurées ou calculées, on clique sur l’icône qPour effectuer un calcul appuyer sur la touche F : apparaît la feuille de calcul. 3 q(ou EA ) vers la feuille de calcul si nécessaire. OnPar un copier-glisser on peut sélectionner une des deux voies EA 0 1 rappelle que la tension uest visualisée sur l’entrée analogiqueEA . CM 1 qOn valide la feuille de calcul par la touche F . La nouvelle variable calculée doit s’afficher dans la fenêtre «Courbes». 2 qFermer éventuellement la fenêtre de calcul en cliquant sur la croix rouge située en haut à droite de la fenêtre de calcul. 12°) Afficher la représentation graphique dei= f(t). Aide au logiciel. qPour ouvrir une nouvelle fenêtre cliquer sur «Fenêtres» puis «Nouvelle fenêtre». qOn peut agrandir la fenêtre en double cliquant gauche dans la zone grise du haut de la fenêtre. qPour afficher une nouvelle courbe, par un copier-glisser on peut sélectionner une des variables et la faire glisser vers la feuille graphique. A noter que l’on désire visualiser i = f(t) donc i est en ordonnée. Lycée Michel de Montaigne - M. Brasseur - Année 2008 / 2009

13°) Déterminerten utilisant les fonctionnalités du logiciel de traitement de données. Préciser clairement votre méthode. Aide au logiciel.Méthode n°1 par modélisation. qCliquer sur l’icône: une fenêtre de modélisation apparaît. qCopier/glisser la grandeur i dans la fenêtre modéliser. qDans modèles, choisir le modèle adapté puis cliquer sur « calculer le modèle ». qpour faire apparaître les variables du modèle.Cliquer sur qLa valeur det est alors donnée. qFermer éventuellement la fenêtre en cliquant sur la croix rouge située en haut à droite de la fenêtre de modélisation Aide au logiciel.Méthode n°2 à l’aide du réticule. qOn peut s’aider du réticule en cliquant droit sur la feuille graphique qSélectionner le réticule qCliquer droit n’importe où sur feuille graphique puis cliquer sur terminer pour faire disparaître le réticule. 14°) Exprimer puis calculer la résistance totale Rdu circuit en fonction de R, r et R(on prendra pour r la valeur rdonnée par le T hth constructeur). 15°) Donner l’expression littérale, notée L , de l’inductance de la bobine en fonction det et R. 1 T 16°) En déduire sa valeur. 5. DETERMINATION DE L: DEUXIEME METHODE.  di 17°) En régime transitoire, l’expression de la tension use met sous la forme: u= L+ (r + R) i AC ACh  dt di Montrer que dans le cas où R = r + R , la tension u = u- 2 ua pour expression u = L h AMCM di dt 18°) Créer la grandeur dérivée dt Aide au logiciel. qPour effectuer le calcul d’une dérivée sélectionner « Traitements » puis « Calculs spécifiques » et choisir « Dérivée » : la fenêtre « Calcul d’une dérivée » s’affiche. qPar un copier-glisser on peut sélectionner la variable dont on veut effectuer la dérivée. qOn valide en sélectionnant « Calcul » : la dérivée calculée doit s’afficher dans la fenêtre « Courbes ». qFermer éventuellement la fenêtre de calcul en cliquant sur la croix rouge située en haut à droite de la fenêtre de calcul. 19°) Créer la grandeur calculéeusachant que :u=u– 2 xu. AM CM On rappelle uest visualisée sur EAet usur EAet que le symbole multiplicateur est * du pavé numérique. AM 0CM 1 Aide au logiciel. qVoir les aides précédentes qet la tension usur la voie EA .A noter que l’on visualise la tension usur la voie EA AM 0CM 1  di (  dt ) 20°) Afficher à l’écran la représentation graphique de la fonction u = f Aide au logiciel. qPour ouvrir une nouvelle fenêtre cliquer sur «Fenêtres» puis «Nouvelle fenêtre». qOn peut agrandir la fenêtre en double cliquant gauche dans la zone grise du haut de la fenêtre. qCopier-glisser u sur l’axe des ordonnées et la grandeur « Dérivée de i » sur l’axe des abscisses. qDans la liste des variables calculées, apparaît la grandeur u fct(Dérivée de i) : cliquer gauche sur fct(Dérivée de i). qet sélectionner un affichage en « ronds ».En bas de l’écran, cliquer gauche sur l’icône  di (  dt ) 21°) Modéliser mathématiquement la fonction u = f Aide au logiciel. q: une fenêtre de modélisation apparaît.Cliquer sur l’icône qCopier/glisser la grandeur u fct(Dérivée de i) dans la fenêtre modéliser. qDans modèles, choisir la fonction linéaire puis cliquer sur « calculer le modèle ». qCliquer surpour faire apparaître les variables du modèle. di di ( dt )  dt 22°) L’allure de la courbe u = fest-elle en accord avec la relation liant u et? 23°) Indiquer la valeur, notée L , de l’inductance donnée par la modélisation mathématique. 2 Lycée Michel de Montaigne - M. Brasseur - Année 2008 / 2009