Chapitre 17
Activité 2 - Activité expérimentale
Loi des nœuds, loi des mailles, loi d'Ohm
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Problématique de l'activité
Si l'on place deux lampes en série dans un circuit, leur luminosité est plus faible que lorsqu'elles sont seules. Ce phénomène n'a pas lieu lorsqu'elles sont branchées en dérivation.
Quelles lois permettent d'expliquer ces observations ?
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Pour quelle raison le branchement en dérivation permet-il d'éviter la perte de luminosité ?
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Doc. 1 Schéma du montage
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Doc. 2Matériel nécessaire
- Générateur de tension : 12 V ;
- Plaque de câblage et fils électriques ;
- Dipôles ohmiques : R_{1} = R_{3} = 220 \Omega et R_{2} = R_{4} = 470 \Omega ;
- 2 multimètres.
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Le calibre est la valeur maximale que l'appareil peut mesurer. Si on connaît à peu près la valeur de la mesure, on choisit le calibre immédiatement supérieur. Sinon, on commence par choisir le calibre le plus grand pour éviter d'endommager l'appareil et on l'adapte ensuite.
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Comment flécher une tension électrique aux bornes d'un dipôle pour que la valeur soit positive ?
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Questions
Compétence(s)
RÉA : Effectuer des mesures
Analyse et câblage et du circuit
1. Doc. 1 Reproduire le schéma du montage et flécher les tensions U_{1}, U_{2}, U_{3} et U_{4} avec les bornes des résistances. Déterminer le nombre de mailles du circuit, les nommer et donner le nom des noeuds électriques.
2. Réaliser le circuit du doc. 1 en respectant les valeurs de résistances indiquées. Régler la tension du générateur sur 12 V.
1. Doc. 1 Reproduire le schéma du montage et flécher les tensions U_{1}, U_{2}, U_{3} et U_{4} avec les bornes des résistances. Déterminer le nombre de mailles du circuit, les nommer et donner le nom des noeuds électriques.
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2. Réaliser le circuit du doc. 1 en respectant les valeurs de résistances indiquées. Régler la tension du générateur sur 12 V.
Mesures électriques
3. Mesurer toutes les grandeurs tensions et intensités du montage à l'aide de l'appareil de mesure adapté . Rassembler toutes les mesures dans un tableau.
Vérification des lois par le calcul ()
4. Vérifier la validité de la loi des nœuds à l'aide des intensités mesurées.
5. Vérifier par le calcul la validité de la loi des mailles.
6. En utilisant la loi d'Ohm, calculer les valeurs des résistances du circuit et les comparer avec les valeurs marquées sur celles-ci.
3. Mesurer toutes les grandeurs tensions et intensités du montage à l'aide de l'appareil de mesure adapté . Rassembler toutes les mesures dans un tableau.
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Vérification des lois par le calcul ()
4. Vérifier la validité de la loi des nœuds à l'aide des intensités mesurées.
5. Vérifier par le calcul la validité de la loi des mailles.
6. En utilisant la loi d'Ohm, calculer les valeurs des résistances du circuit et les comparer avec les valeurs marquées sur celles-ci.
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Synthèse de l'activité
Comment expliquer la diminution de luminosité de deux lampes dans un montage en série par rapport à un montage en dérivation ? Cette explication est-elle toujours valable dans le cas d'un générateur limité en intensité ?
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