Travaux pratiques avec correction en electricite college
Travaux pratiques avec correction en électricité collège
... ...
LES ETUDIANTS DOIVENT
n Venir en TP en ayant préparé le sujet
n Etre actifs e t concentrés pendant la séance
n Rester à leurs postes de travail
n Signaler tout matériel détérioré
n Solliciter rapidement les enseignants en cas de difficultés
LES GRAPHIQUES
Si des relevés graphiques sont demandés, ils doivent être relevés sur papier millimétré ou '/2 log.
Ils doivent être collés au bon endroit dans le fascicule.
Nommer les abscisses e t ordonnées.
Graduer régulièrement les axes, avec des échelles pratiques e t lisibles.
Donner un titre au graphique.
Soigner le tracé des courbes.
Pour les chronogrammes :
Les fronts des signaux doivent être dessinés (pas de discontinuité).
L'axe des ordonnées est tracé à gauche.
Vous pouvez éventuellement agrandir l'échelle, il ne s'agit pas d'une photo de l'oscilloscope.
EVALUATION
Un examen de TP individuel est organisé en fin de cycle. La notation prend en compte également le travail en séance, l'assiduité e t le fascicule de TP
TP n0 1- COURANT ELECTRIQUE
Objectifs :
- Connaître les principaux constituants d'un circuit électrique e t leur schématisation
- Etre capable de câbler un circuit électrique simple
- Connaître l'origine e t la définition du courant électrique
- Savoir mesurer l'intensité d'un courant électrique
- Connaître la loi des noeuds
I - CIRCUIT ELECTRIQUE : CONSTITUTION
BUT: Réaliser un montage électrique appelé «simple allumage» qui permet d'allumer ou d'éteindre une ampoule électrique.
MATERIEL :
- Ampoule électrique 6V, 1W
- Interrupteur
- Source de tension 5V
- Platine de câblage e t cordons
- Ordinateur, logiciel Solve Elec
10/ SCHEMATISATION
- a) Dans le tableau ci-dessous, cocher la bonne réponse
Générateur Dispositif de commande Récepteur
Ampoule
Source de tension
Interrupteur
- b) Définitions
Donner la définition d'un dipôle électrique
Au niveau énergétique, quelle différence peut-on faire entre un dipôle générateur e t un dipôle récepteur ?
- c) Quelle est la constitution minimale d'un circuit électrique ?
- d) Schématisation
Les symboles électriques des différents constituants du circuit sont donnés ci-dessous pour un positionnement horizontal ou vertical.
Un interrupteur est dit ouvert lorsque le contact n'est pas assuré Un interrupteur est dit fermé si le contact est assuré
Sur un schéma électrique les interrupteurs sont représentés dans leur état de repos. Le modèle utilisé est ouvert au repos.
En utilisant les symboles donnés plus haut, représenter ci-dessous le schéma électrique du montage simple allumage.
Le circuit dessiné est constitué d'une maille unique.
20/ EXPERIMENTATION Le matériel utilisé :
Source de tension Platine de câblage
Conseils pour le câblage :
Partir du pôle + (borne rouge) de la source de tension. Suivre exactement le schéma pour la mise en place de chaque composant e t des liaisons électriques à l'aide de cavaliers ou de cordons jusqu'au retour au pôle — du générateur.
Manipulation: Réaliser le câblage. Vérifier le fonctionnement du montage
Rayer les mots inadaptés ci-dessous.
Interrupteur ouvert: ampoule allumée éteinte. Un Aucun courant électrique ne circule Interrupteur fermé : ampoule allumée éteinte. Un Aucun courant électrique ne circule
Un courant électrique circule dans un circuit si celui-ci est fermé ouvert. L'ampoule est alors allumée éteinte. Il faut de plus que le circuit comporte un générateur pouvant être une source de tension.
II — COURANT ELECTRIQUE 10/ ANALOGIE HYDRAULIQUE
Sur le dispositif de filtration de piscine décrit ci-dessus, quel est l'organe permettant la circulation de l'eau ? Quelles correspondances peut-on établir avec le circuit électrique ?
Hydraulique Electrique
20/ COURANT ELECTRIQUE
Les métaux sont constitués d'atomes dont les électrons des couches externes sont peu liés au noyau. Ces électrons libres, sous l'action du générateur se mettent simultanément en mouvement. Ce mouvement d'ensemble constitue le courant électrique.
Pas de générateur Avec générateur
Le circuit électrique étant constitué uniquement d'éléments métalliques, les électrons libres sont présents en chaque point du circuit.
Lors de la fermeture de l'interrupteur, ces électrons où qu'ils soient situés dans le circuit, se mettent en mouvement simultanément. Ainsi l'allumage de l'ampoule est instantané alors que le mouvement des électrons est plutôt très lent (mm/s)
N.B : Les électrons sont attirés par le pôle + du générateur. Le sens conventionnel du courant est le sens inverse de celui du déplacement des électrons.
Le courant élec trique pouvan t circuler dans un circuit es
symbolisé par une flèche placée sur un conducteur du
schéma.
30/ INTENSITE DU COURANT ELECTRIQUE a) Mesure de l'intensité du courant électrique
Le courant électrique est caractérisé e t chiffré par son intensité en Ampère (A)
L'intensité est mesurée au moyen d'un ampèremètre qui doit être traversé par le courant à mesurer, donc nécessairement inséré dans le circuit considéré : on dit qu'il est placé en série avec les autres éléments du circuit.
L'intensité mesurée pouvant être plus ou moins forte, l'ampèremètre dispose de calibres qu'il faut adapter à la mesure réalisée.
En l'absence d'ordre de grandeur connu, il convient d'utiliser le plus fort calibre que l'on diminue ensuite pour obtenir davantage de précision.
Utilisation de l'Ampèremètre en résumé:
- Eteindre le générateur
- Placer l'Ampèremètre en série dans la portion de circuit considérée
- Faire le choix entre continu ou alternatif
- Utiliser le plus fort calibre
- Allumer le générateur
- Adapter le calibre
- Noter le résultat
- Evaluer la précision de la mesure si cela est demandé
- b) Grandeur Algébrique
Comme indiqué précédemment, le courant électrique a un sens.
L'intensité du courant peut ainsi être positive ou négative. On appelle cela une grandeur algébrique.
- c) Expérimentation 1
Dessiner le schéma du montage simple allumage avec l'ampèremètre.
Câbler le montage sur plaque d'essais e t faire vérifier.
Mesurer l'intensité du courant électrique en respectant la procédure du II 3°/ a). Noter l'intensité du courant mesuré
- d) Expérimentation 2
Permuter le sens de branchement de l'ampèremètre. Mesurer I, conclure.
Permuter le sens de branchement du générateur. Mesurer I e t conclure
- CHOLLET - TP-elec-S1-13-ppdf - 16/07/14 - Page 7 sur 46
- e) Expérimentation 3
Mesurer I pour différentes positions de l'ampèremètre dans le circuit Dessiner les schémas correspondants e t consigner la valeur de I mesurée.
Propriété :
- f) Définition de l'intensité du courant électrique
Chaque électron est porteur d'une charge électrique 1qe 1 = 1,6 . 10 -19 Coulomb
L'intensité du courant électrique caractérise le débit de charge électrique : c'est la quantité de charge en Coulomb qui traverse une section de conducteur pendant un intervalle de temps dt
Remarque: La notation dt fait référence à un petit intervalle de temps. La quantité de charge mise en jeu est donc également petite e t notée dq.
La définition de l'intensité du courant électrique se traduit donc par la relation:
i = dq/d i s'exprime en Ampère (A) dq en Coulomb (C) dt en seconde (s)
L'intensité du courant électrique mesuré est-elle variable ou constante au cours du temps ?
Un courant électrique dont l'intensité est constante dans le temps est appelé courant continu. On le note alors en lettre majuscule I.
Dans le cas d'un courant continu, est-il vraiment nécessaire dans la définition de i de préciser que l'intervalle de temps est petit ?
III —LOI DES NŒUDS 10/ CIRCUIT ETUDIE
A priori, lorsque l'interrupteur est fermé, un courant circule dans les différentes branches du circuit.
On ne connaît pas forcément son sens.
On dessine alors une flèche sur chaque branche du circuit dans un sens arbitrairement choisi.
Le résultat mesuré ou calculé pourra alors être positif ou négatif conformément aux remarques du II. 20/ EXPERIMENTATION
Pour chacun des trois cas ci-dessous, mesurer I, I1 e t I2 en orientant l'ampèremètre dans le sens correspondant aux flèches, puis donner une relation entre I, I1 e t I2.
Parmi les trois choix d'orientation réalisés ci-dessus, lequel s'avère le plus judicieux ?
30/ DEFINITIONS
Définition d'un noeud : Un noeud est un point de connexion électrique entre au moins trois fils. Définition d'une branche : Une branche est une portion de circuit entre deux noeuds consécutifs.
Dans le circuit étudié, l'interrupteur étant fermé, combien y a t-il de noeuds ? Placer une lettre majuscule A, B, C ... dessus.
Combien y a t-il de branches ? Les surligner avec des couleurs différentes. Quelles sont les mailles ?
40/ LOI DES NŒUDS
Déduire de l'expérimentation réalisée une relation e t un énoncé général pour la propriété mise en évidence.
IV — LOI DES NŒUDS suite
Vérifier par l'expérimentation la loi des noeuds avec le circuit suivant:
G1 : Source de tension 5 V
G2 : Source de tension 10 V
L1 : Ampoule
L2 : Ampoule
L3 : Ampoule
Veiller à présenter e t consigner les résultats de façon claire e t convaincante.
Quelle source de tension fonctionne vraiment en générateur ?
Laquelle fonctionne en réalité en récepteur ?
NOTES PERSONNELLES
TP n0 2 - TENSION ELECTRIQUE
Objectifs :
- Aborder la notion de tension
- Savoir mesurer la tension entre deux points d'un circuit électrique - Connaître la loi d'additivité des tensions, loi des mailles.
I - NOTION DE TENSION 10/ ANALOGIE HYDRAULIQUE
Pour que l'eau circule dans un circuit hydraulique, il faut une différence de hauteur ou une pompe. Dans les deux cas, c'est en fait la différence de pression qui permet la circulation du fluide.
La circulation du courant électrique repose sur un principe semblable : une tension électrique doit exister entre deux points d'un circuit électrique pour permettre la circulation du courant.
Cette tension est créée par le générateur.
20/ NIVEAU DE REFERENCE : masse du montage
De même une tension électrique peut être mesurée par rapport à un niveau de référence considéré comme niveau 0. Ce niveau 0 de référence est en fait la masse du montage.
30/ MESURE DE TENSION
- a) Voltmètre
La tension entre deux points est mesurée à l'aide d'un voltmètre branché entre ces deux points. Le voltmètre est donc forcément branché en dérivation (ou en parallèle) entre ces deux points
Le voltmètre utilisé est en réalité un multimètre.
Il convient de sélectionner le mode V en continu.
Le résultat de la mesure s'exprime en Vol (V)
- b) Expérimentation 1
Mesurer la tension aux bornes du générateur. Donner le schéma du branchement e t le résultat.
Comment vérifier expérimentalement que la tension est une grandeur algébrique ? Donner le résultat.
- c) Expérimentation 2
- CHOLLET - TP-elec-S1-13-ppdf - 16/07/14 - Page 14 sur 46
VA est la tension entre .... e t ...... On utilise aussi le terme de potentiel électrique en A. VB est la tension entre .... e t ...... On utilise aussi le terme de potentiel électrique en B. Donner la relation entre U, VA e t VB :
La tension U apparaît donc comme une ddp : d............ d.... p................
- d) Conventions
Convention récepteur:
Pour l'ampoule, à partir du sens du courant positif, dans quel sens doit-on orienter la tension pour obtenir une valeur positive ?
Convention générateur:
Pour la source de tension, à partir du sens du courant positif, dans quel sens doit-on orienter la tension pour obtenir une valeur positive ?
II — ADDITIVITE DES TENSIONS 10/ SIMPLE ALLUMAGE
UK
Réaliser le montage, mesurer la tension UK aux bornes de l'interrupteur e t UL aux bornes de l'ampoule dans les cas suivants :
UK UL UG UK + UL
K ouvert
K fermé
Donner la relation entre UG, UK e t UL :
Remarque: la tension aux bornes de l'interrupteur ouvert est ...........................
20/ LOI DES MAILLES
Câbler ce montage.
Mesurer UG, U1, U2 e t U3.
En déduire la relation entre UG, U1, U2 e t U3.
UG =
Loi des mailles:
Donner un sens de parcours positif sur la maille.
Décrire la maille en boucle depuis M. Les tensions sont comptées positivement si elles sont dans même sens, négativement dans le cas contraire. La somme algébrique ainsi écrite est égale à 0 puisqu'il s'agit de la tension entre M e t M.
Ecrire la loi des mailles :
30/ EXEMPLE
Câbler ce montage.
Mesurer les intensités des courants circulan dans les différentes branches.
Mesurer les tensions aux bornes des différents composants.
Vérifier la loi des noeuds e t les lois des mailles.
NOTES PERSONNELLES
TP n° 3 - LOI D'OHM
Objectifs :
- Utilisation du simulateur Solve Elec
- Connaître la définition de R
- Connaître l'influence de R
- Groupements de résistors
- Savoir réaliser e t calculer un diviseur de tension I — RELATION U(I)
1°/ COMPOSANT n° 1
Le circuit étudié est le suivant:
Le générateur utilisé est une source de tension réglable 0-30 V
I sera mesuré grâce à un multimètre utilisé en milliampèremètre mA U sera mesuré grâce à un second multimètre utilisé en voltmètre.
La mesure sera réalisée pour différentes valeurs de tensions du générateur. Câbler le montage e t faire vérifier.
Régler E pour que U atteigne les valeurs proposées dans le tableau e t mesurer à chaque fois l'intensité du courant I.
U (V) 0 2 4 6 8 10
I (A)
Tracer la courbe U(I) sur papier millimétré e t la coller ci-dessous: U en ordonnée : Echelle 2 V pour 1 cm I en abscisses : Echelle
Coller la Courbe U(I) ici .... ... Graduer les axes,
... Relier les points à la règle
Quel type de représentation graphique obtient-on ?
Que peut-on en déduire sur le type de relation liant U e t I pour le composant étudié ?
Donner précisément la relation liant U à I : U =
2°/ COMPOSANT n° 2
Réaliser le même travail avec le composant n°2.
Régler E pour que U atteigne les valeurs proposées dans le tableau e t mesurer à chaque fois l'intensité du courant I.
U (V) 0 2 4 6 8 10
I (A)
Tracer la courbe U(I sur papier millimétré e t la coller ci-dessous: U en ordonnée : Echelle 2 V pour 1 cm I en abscisses : Echelle
Coller la Courbe U(I) ici .... ... Graduer les axes,
... Relier les points à la règle
Comparer la représentation graphique obtenue à celle du composant n°1 : Type de graphique
Type de relation
Les deux composants sont-ils de même nature ?
Donner précisément la relation liant U à I pour le composant n°2 : U = Comparer les coefficients directeurs obtenus dans les deux cas.
Ce coefficient directeur permet-il de caractériser les deux composants ?
- CHOLLET - TP-elec-S1-13-ppdf - 16/07/14 - Page 20 sur 46
II — COMPARAISON DES DEUX COMPOSANTS
Régler la tension d'alimentation sur 5V e t mesurer le courant électrique obtenu avec chacun des composants.
E = 5V => Composant 1 I =
Composant 2 I =
Conclusion: sous tension constante donner l'influence du coefficient directeur de l'équation U(I) e justifier l'appellation de résistance pour ce coefficient.
Résumé :
Ce type de composant donne une caractéristique .................
Le coefficient directeur (ou pente) de la ........... est appelé ................. notée R
La ........................ s'exprime en ou encore en Ohm (92)
La résistance caractérise la valeur de ce type de dipôle lui-même appelé Résistor.
Remarque: On devrait toujours dire que le résistor a une valeur de X 92. Cependant, on assimile souvent abusivement le composant à sa valeur sous une seule e t même appellation de résistance.
III — LOI D'OHM 10/ LOI D'OHM
La relation entre R, U e t I est dite loi d'Ohm e t sert de définition à la résistance :
U = R I C* R = U/I
Donner l'orientation de I e t U correspondant à la loi d'Ohm
Attention :
Dans la loi d'Ohm, U est la tension aux bornes du dipôle considéré, I est le courant qui traverse ce même dipôle et R est la résistance de ce dipôle.
Dans un exercice, ne pas utiliser n'importe quel I et n'importe quel U pour en faire une loi d'Ohm ! !
Que devient la loi d'Ohm si la convention d'orientation n'est pas respectée ?
U =
U
IV — SIMULATION AVEC SOLVE ELEC
10/ PRESENTATION LOGICIEL SOLVE ELEC Solve Elec est un logiciel d'électricité permettant de :
- dessiner e t analyser des schémas de circuits électriques fonctionnant en régime continu ou en régime sinusoïdal
- obtenir les formules littérales des intensités e t tensions fléchées sur le schéma.
- vérifier des équations littérales relatives au circuit.
- tracer des courbes.
- déterminer le schéma équivalent d'un circuit
- consulter une documentation intégrée.
- créer des rapports enregistrables e t imprimables construits à partir des éléments affichés dans la fenêtre principale
…
Les manipulations des TP suivants seront abordées par le biais de la simulation puis de l'expérimentation.
La fenêtre principale es
20/ SIMULATION
- a) Influence de R sous tension constante
Le circuit à construire dans Solve Elec est le suivant:
Construire le circuit dans la fenêtre principale. Fermer l'interrupteur K. Cliquer sur l'icône solution.
Relever les valeurs de I1 pour différentes valeurs de R
R
1 mn 1 n 1 kn 1 Mn 10 Mn
I1
U1
- b) Circuit ouvert, court circuit
Exprimer UKi en fonction de El e t Ul (Cf. TP2) : UKi =
Extrapoler à partir du tableau ci-dessus les valeurs de Il pour R = 0 e t R = + ∞ :
R = 0 (court circuit) => Il = Ul = UKi =
R = +∞ (circuit ouvert) => Il = Ul = UKi =
Pourquoi un court-circuit est-il dangereux ?
Quel moyen de protection contre d'éventuels courts-circuits peut-on utiliser dans un circuit électrique ?
- c) Fusibles
Dans un montage électrique le fusible a pour fonction d'éviter que le courant ne dépasse une certaine valeur en cas de court circuit accidentel.
Si cela se produit, le courant augmente e t le dégagement de chaleur qu'il engendre provoque la fonte du fusible e t par suite la coupure du courant électrique.
Chaque fusible est caractérisé par un courant limite qu'il peut supporter. Certains fusibles dits temporisés admettent une surcharge pendant un petit intervalle de temps.
Le fusible doit être adapté à la protection recherchée. Ne pas modifier le type de fusible lors de son remplacement.
Les fusibles sont dédiés à la protection des installations e t des appareils, ils ne suffisent pas à la protection des personnes.
Les appareils tels que multimètres possèdent leurs propres fusibles agissant comme protection en cas de surintensité par rapport au calibre utilisé.
30/ CARCTERISTIQUE U(I) AVEC SOLVE ELEC
Faire apparaître la courbe U1(I1) le paramètre variable étant la tension du générateur E1.
Etudier l'influence de la valeur de R sur la courbe obtenue. Vérifier que cela est conforme en déterminan la pente de la droite.
R = 100 92 => Pente droite =
R = 330 92 => Pente droite =
R = 470 92 => Pente droite =
V — GROUPEMENT DE RESISTORS
10/ GROUPEMENT EN SERIE
- a) Détermination de R3
Les composants 1 e t 2 sont déjà connus : leurs résistances ont été déterminées plus haut. Proposer une méthode expérimentale permettant de déterminer la résistance du composant 3.
- b) Montage
Câbler le montage, mesurer I1 e t les différentes tensions. Consigner les résultats e t vérifier la loi d'Ohm pour chaque résistor.
Pour R1 on obtient U1 = I1 = Vérification:
Pour R2 on obtient U2 = I1 = Vérification:
Pour R3 on obtient U3 = I1 = Vérification:
Déterminer le rapport U4 / I1 :
En déduire que le montage est équivalent à un résistor unique Req avec Req =
Donner la relation entre Req, R1, R2 e t R3.
Enoncer la propriété pour les résistors en série:
20/ GROUPEMENT EN PARALLELE
- a) Conductance
L'inverse de la résistance est appelé conductance du résistor. Elle est notée G.
G=I/U=1/R
Justifier cette appellation
Calculer G1, G2 e t G3.
- b) Montage à 3 résistors en parallèle
Câbler le montage, mesurer I1 e t les différentes tensions. Consigner les résultats e t vérifier la loi d'Ohm pour chaque résistor.
Pour R1 on obtient U1 = I1 = Vérification:
Pour R2 on obtient U1 = I2 = Vérification:
Pour R3 on obtient U1 = I3 = Vérification:
Déterminer le rapport U1 / I4 :
En déduire que le montage est équivalent à un résistor unique de conductance Geq avec Geq = Donner la relation entre Geq, G1, G2 e t G3
En déduire la relation entre Req, R1, R2 e t R3.
Enoncer la propriété pour les résistors en parallèle:
NOTES PERSONNELLES
TP n0 4 - DIVISEUR DE TENSION THEOREME DE MILLMAN PRINCIPE DE SUPERPOSITION
Objectifs :
- Mise en oeuvre d'un diviseur de tension - Découverte du théorème de Millman
- Découverte du principe de superposition
I — DIVISEUR DE TENSION
Il s'agit d'un montage avec deux résistors en série dans lequel on s'intéresse à la tension aux bornes d'un des deux résistors.
10/ INFLUENCE DE R2
Justifier pourquoi U2 est forcément inférieure à E1
Simuler ce montage à l'aide de Solve Elec.
Etudier l'influence de la valeur de R2 sur U2 pour E1 constante de 10 V. Compléter le tableau ci-dessous:
R2 10 m52 10 52 10 k52 10 M52
I1
U2
Influence de R2 sur I1 : Influence de R2 sur U2 :
Extrapoler: Pour R2 = 0 => U2 = e t U1 =
Pour R2 -> +00 => U2 -> e t U1 ->
20/ INFLUENCE DE R1
Etudier l'influence de la valeur de R2 sur U2 pour E1 constante de 10 V. Compléter le tableau ci-dessous:
R1 10 mÙ 10 Ù 10 kÙ 10 MÙ
I1
U2
Influence de R1 sur I1 : Influence de R1 sur U2 :
Extrapoler: Pour R1 = 0 => U2 = e t U1 =
Pour R1 -> +∞ => U2 -> e t U1 ->
30/ CAS PARTICULIER R1 = R2
Régler R1 e t R2 à 1 kÙ,
On a alors U1 = e t U2 =
Comparer U1 e t U2 à E1 :
Remarque : cette méthode dite de la 1/2 tension peut être utilisée pour déterminer une résistance R. inconnue:
40/ THEORIE
Rappeler la relation entre E1, U1 e t U2 :
Rappeler la relation entre U1 e t I1 :
Rappeler la relation entre U2 e t I1 :
En déduire I1 en fonction de E1 :
En déduire la formule du diviseur de tension donnant U2 e t E1 :
Attention: La formule du diviseur de tension, comme l'indique le calcul, ne s'applique que si le couran électrique circulant dans R1 e t R2 est bien le même !
Vérifier vos équations avec celles proposées par Solve Elec
50/ EXPERIMENTATION
Calculer la résistance R2 du montage diviseur de tension permettant à partir d'une alimentation de 5V e d'une résistance R1 de 1 kn d'obtenir une tension U2 de 0,9 V
Câbler le montage, mesurer I1 e t U2.
Montage: Résultats :
E1 = 5V
R1 = 1 kn
R2 =
I1 = U2 =
60/ LE POTENTIOMETRE
Le potentiomètre est un résistor permettant de réaliser un diviseur de tension pour lequel la somme R1+R2 est constante: Si R2 augmente alors R1 diminue e t inversement.
Quelle est la valeur de R1 e t R2 quand le curseur est «en haut» ? En déduire la valeur de U2
Quelle est la valeur de R1 e t R2 quand le curseur est «en bas» ? En déduire la valeur de U2
Câbler le montage potentiométrique e t vérifier son fonctionnement en mesurant U2 pour diverses positions du curseur obtenues en tournant le bouton.
Remarque: Le potentiomètre peut être utilisé pour régler une tension (le volume d'un ampli par exemple), pour mesurer un angle de rotation ou un déplacement linéaire.
70/ DIVISEUR DE TENSION EN CHARGE Reprendre le montage du 5°/.
Placer une résistance R3 de 100 Ù en parallèle sur R2 selon le schéma ci-dessous.
Pour R3 = 100 Ù, mesurer U2 e t I1 : R3 = 100 Ù => U2 =
I1 =
Comparer U2 à celui obtenu au 5°/
Conclure sur la validité de la formule: U2 = ER2/(R1 + R2)
Etudier l'influence de R3 sur U2 :
R3 = 0 => U2 = remarque:
R3 = + ∞ => U2 = remarque :
Dans Solve Elec, reprendre la simulation du diviseur de tension en donnant à R2 la valeur correspondant à la mise en parallèle de la résistance de 220 Ù avec 100 Ù. Régler E1 à 5V.
Lancer la solution e t relever U2 e t I1 obtenus.
Sans R3
R2 = Ù => U2 =
I1 =
Comparer aux résultats de l'expérimentation relevés dans l'encadré précédent. Conclure sur l'utilisation de la formule du diviseur de tension dans ce cas :
Le but du théorème de Millman est de donner une formule permettant d'exprimer directement la tension U3 en fonction de E1 e t E2 pour les circuits de ce type.
Cette formule a pour point de départ la loi des noeuds. 10/ AVEC SOLVE ELEC
Réaliser le montage dans Solve Elec en plaçant les ampèremètres e t voltmètre conformément aux orientations des courants proposées sur le schéma.
Relever les grandeurs électriques obtenues: I1 = U1 =
I2 = U2 =
I3 = U3 =
Vérifier la loi des noeuds :
20/ THEORIE
Ecrire U2 sous forme de ddp (attention au sens des flèches) : U2 = Ecrire U1 sous forme de ddp (attention au sens des flèches) : U2 = Ecrire la loi des noeuds :
Dans la loi des noeuds, remplacer chaque courant par l'expression du type ddp/R par application de la loi d'Ohm.
Extraire U3 de cette expression