TP n°2 : La loi d’Ohm

Objectif : mesurer des tensions et des intensités pour étudier les propriétés d’un conducteur ohmique (appelé couramment résistance).

I. Etude expérimentale.

  1. Compléter le schéma électrique ci-contre en indiquant le sens du courant et flécher la tension UAB mesurée.

  1. Indiquer sur le schéma les bornes V, A et com des appareils de mesures
  2. Que peut-on dire de la tension aux bornes du générateur et de la tension UAB aux bornes de la résistance ?
  3. Réaliser le circuit représenté. Faire vérifier au professeur le montage AVANT d’allumer le générateur.
  4. Comparer la valeur de la tension lu sur le générateur et la tension UAB. Comment expliquer cette différence ? Quelle valeur faut-il prendre pour avoir le plus de précision ?
  5. En modifiant la valeur de la tension délivrée par le générateur, noter pour des valeurs de UAB comprises entre –6V et +6V le courant I. Indiquer vos résultats dans un tableau de valeurs.
  6. Utiliser la fiche méthode n°1 pour utiliser Synchronie en mode tableur : créer les variables U et I puis entrer les valeurs mesurées dans le tableau.

IMPORTANT : saisir dans synchronie l’intensité du courant en Ampère.

  1. Exploitation des résultats expérimentaux.
  1. Tracé de la caractéristique du conducteur ohmique
    2.

    La caractéristique d’un appareil électrique est le graphique de la tension UAB à ses bornes en fonction de l’intensité I du courant qui le traverse UAB=f(I). Sur une feuille de papier millimétré, tracer la caractéristique du conducteur ohmique étudié.

  2. Exploitation du tracé

Les affirmations suivantes sont-elles justes ou fausses ?

Vrai

Faux

Vrai

Faux

UAB dépend de I

 

 

C’est le graphe d’une fonction affine

 

 

UAB est proportionnelle à I

 

 

Le rapport UAB /I est constant

 

 

I diminue quand UAB augmente

 

 

C’est le graphe d’une fonction linéaire

 

 

I dépend de UAB

 

 

UAB =k.I avec k un nombre constant

 

 

UAB =a+b.I (a¹ 0)

 

 

UAB est une droite

 

 

3) Tracé de la caractéristique avec synchronie

4) Utilisation de la feuille de calcul de synchronie.

La relation entre UAB et I précédemment trouvée est valide si elle se vérifie pour tous les points expérimentaux. On peut ainsi calculer la valeur de R pour chaque mesure.

5) Mesure à l’ohmmètre

Retirer le conducteur ohmique pour mesurer à l’ohmmètre sa résistance. Comparer la valeur mesurée à la valeur calculée.

III. Conclusion : ce qu’il faut retenir de ce TP.

Compléter le tableau ci-dessous :

Connaissances expérimentales

Connaissances théoriques

Que signifie l’expression " Tracer un graphique U=f(I) " ?

 

 

 

Que signifie l’expression " Modéliser un graphique " ?

 

 

 

Branchement de l’ohmmètre :

 

 

 

Loi d’ohm

 

 

Fonction linéaire U=

 

 

 

 

 

 

 

Exercices d’application :
  1. On considère le montage ci-dessous :

  1. Donner l’expression de la tension UPN en fonction de UPR,, URS et USN.
  2. En déduire la valeur de UPN.
  1. Tracé de caractéristique

On a mesuré, en volts, la tension UAB aux bornes d’un conducteur ohmique et, en milliampère, l’intensité I du courant qui la traverse. On a trouvé les valeurs suivantes :

I (mA)

0

5

10

14

18

25

30

U( V)

0

1

2

3

4

5,5

6,5
  1. Schématiser le circuit qui a permis de faire ces mesures en précisant les branchements des appareils de mesure.
  2. Tracer la caractéristique U=f(I) de ce conducteur ohmique.
  3. Déduire du graphique la valeur de la résistance R du conducteur étudié.

    4. Sur ce conducteur ohmique, le constructeur a inscrit 220 W ± 5 %.

  4. Donner l’encadrement de la valeur de la résistance certifié par le constructeur. Est-ce en accord avec votre résultat ?

On place ce conducteur ohmique aux bornes d’un générateur de délivrant une tension de 3,5 V.

    e. Quelle est l’intensité du courant traversant le conducteur ohmique.

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Claire RANDON   et  Tony BOIVIN

Professeurs de sciences-physiques

Lycée Augustin Thierry 41000 Blois
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depuis le 1er septembre 2001