Couverture

Physique-Chimie 2de

Feuilleter la version papier




















Chargement de l'audio en cours
Cacher

Cacher la barre d'outils

Plus

Plus





Exercices




Pour s'entraîner

Caractéristique d’un dipôle

Voir les réponses

19
Un bon tracé de caractéristique ?

VAL : Identifier les sources d’erreurs

On a tracé ci-dessous la caractéristique expérimentale d’un dipôle.

Caractéristique expérimentale d'un dipôle


Quelle erreur expérimentale a été effectuée ?
Voir les réponses

20
Utilisation de la caractéristique d’une diode

VAL : Appliquer une relation entre grandeurs physiques

On donne la caractéristique suivante d’une diode.

caractéristique d'une diode

Diode

1. Que vaut l’intensité du courant qui traverse la diode si la tension à ses bornes est égale à 0,3 V ?


2. À partir de quelle valeur de la tension la diode est-elle parcourue par un courant ? On appelle cette tension la tension seuil.


3. La diode est-elle un dipôle ohmique ? Justifier.


4. On peut modéliser la diode lorsqu’elle est passante par une résistance appelée résistance dynamique RdR_{\text{d}}. Déterminer la valeur de RdR_{\text{d}} en utilisant le graphique.
Voir les réponses

21
Tracé de la caractéristique d’un résistor

ANA : Élaborer un protocole

Afin de déterminer la résistance RR d’un résistor, on effectue les mesures suivantes de tension et d’intensité :

UU (V)
0
0,67
1,27
2,03
2,73
3,49
 4,21
4,94
II (mA)
0
3,0
5,7
 9,1
12,3
 15,7  19,0
22,3

1. Proposer le schéma du montage électrique nécessaire pour effectuer ces mesures. On supposera que l’on dispose d’un générateur de tension variable.
Couleurs
Formes
Dessinez ici


2. Tracer sur papier millimétré, ou à l’aide du logiciel tableur-grapheur de votre choix, la caractéristique U=f(I)U = f(I) du résistor avec l’échelle suivante : ordonnée 1 cm pour 0,5 V ; abscisse 1 cm pour 2 mA. La loi d’Ohm est-elle respectée ? Justifier la réponse.
Lancer le module Geogebra


3. En déduire la valeur de la résistance RR du résistor.

Voir les réponses

17
Utilisation de la caractéristique d’un dipôle

MATH : Pratiquer le calcul numérique

On donne la caractéristique d’un dipôle.

caractéristique d'un dipôle

1. Ce dipôle peut-il être assimilé à un résistor ? Justifier.


2. Calculer la valeur de la résistance de ce dipôle en utilisant le graphique ci-dessus.


Voir les réponses

18
Comment tracer expérimentalement la caractéristique d’un dipôle ?

ANA : Justifier un protocole

On effectue le montage suivant afin de tracer la caractéristique d’un résistor.
montage, caractéristique d'un dipôle

1. Indiquer comment se nomment les appareils de mesure notés A et V.


2. Indiquer leur rôle et leur mode de branchement (série ou dérivation).


3. Décrire le mode opératoire à suivre pour tracer la caractéristique du résistor étudié, en formulant des étapes. (On pourrait alors obtenir expérimentalement les valeurs de l’exercice 17).

Capteurs

Voir les réponses

24
Le glucomètre connecté

APP : Extraire l'information utile sur supports variés.

La glycémie est le taux de glucose présent dans le sang. Elle renseigne sur la concentration en glucose dans le plasma sanguin d’une personne à un instant t. La glycémie est variable au cours de la journée et dépend de l’alimentation, du stress ou de l’activité physique. Certaines substances comme l’insuline font diminuer la glycémie, tandis que d’autres, comme le glucagon, l’adrénaline ou l’hormone de croissance, la font augmenter.

Chez le sujet diabétique, ces mécanismes de régulation font défaut. La personne diabétique doit mesurer elle-même son taux de sucre dans le sang (glycémie) à l’aide d’un lecteur de glycémie (glucomètre). La méthode classique consiste à tester la concentration en glucose dans une goutte de sang.

Il existe toutefois des appareils connectés permettant decontrôler la glycémie et de piloter une pompe à insuline (doc. 1). Dans un cadre d’autogestion du diabète, l’autosurveillance permet de maintenir ses glycémies le plus près possible des valeurs cibles. Le capteur de glycémie se fixe sur le bras et peut communiquer en temps réel par technologie Bluetooth avecun smartphone.

1. Expliquer l’avantage que procure ce capteur connecté par rapport à un test de glycémie classique.


2. Que mesure le capteur placé sur le bras ?


3. Comment le capteur peut-il communiquer avec la commande centrale (boîtier en doc. 1 ou smartphone) ?


4. Le doc. 2 présente un exemple de suivi de la glycémie sur un sujet diabétique.

a. Que signifie l’indication A ? En quelle unité est-elle exprimée ?


b. Quelle indication donne la flèche (indication B) ?


c. Que représente la zone colorée en vert sur le graphique ?


d. Le sujet diabétique a-t-il une glycémie satisfaisante au moment de la capture d’écran du smartphone ?
Voir les réponses

22
Des capteurs dans les objets du quotidien

APP : Extraire l'information utile sur supports variés.

Citer au moins deux capteurs nécessaires pour assurer le fonctionnement des objets suivants.

a. Une station météorologique de salon.

Station Meteo


b. Un aspirateur robot.

Aspirateur Robot



c. Une montre connectée.

Montre Connectée



d. Un smartphone.
Smartphone

Voir les réponses

23
Courbe d’étalonnage d’une thermistance

ANA : Justifier un protocole

La thermistance est un capteur de température résistif très utilisé dans l’industrie. On a mesuré la valeur de la résistance d’une thermistance en fonction de la température. Voici la courbe d’étalonnage obtenue :

Courbe d’étalonnage d’une thermistance


1. Rappeler comment mesurer la valeur de la résistance de ce capteur.


2. On plonge la thermistance dans de l’eau chaude. On mesure alors R=R = 500 Ω.\Omega. Quelle est la température de l’eau ?


3. Rappeler comment mesurer la valeur de la résistance de ce capteur.
Voir les réponses

Comprendre les attendus

26
Exploitation d’une caractéristique réelle

APP : Extraire l’information utile sur des supports variés

Le panneau solaire n’impose ni tension, ni courant. Seule est fixée sa caractéristique courant-tension qui dépend directement de l'éclairement reçu, en watt par mètre carré (W/m2).

Exploitation d’une caractéristique réelle - panneau solaire. Les courbes noires en pointillés représentent des courbes d’isopuissance (courbes de puissances égales).


Les courbes noires en pointillés représentent des courbes d’isopuissance (courbes de puissances égales)

1. Quelle est la tension aux bornes du panneau pour un éclairement de 600 W/m2 et une intensité débitée égale à 3 A ?


2. Pour quel(s) éclairement(s) le panneau a-t-il une puissance de 85 W ? Combien de points de fonctionnement (U,I)(U, I) permettent d’obtenir cette puissance ?


On veut relier le panneau solaire à une pompe de cale de puissance 50 W, nécessitant une tension de 12 V.

3. La pompe peut-elle fonctionner dans ces conditions ?


Détails du barème
TOTAL /3,5 pts

1 pt
1. Trouver la bonne caractéristique du panneau parmi celles proposées et faire une lecture graphique.
1 pt
2. Repérer la bonne courbe d’isopuissance et noter son point d’intersection avec une des courbes caractéristiques du panneau solaire.
0,5 pt
2. Lire correctement les coordonnées.
1 pt
2. Faire une lecture graphique correcte.

Doc. 2
Suivi de glycémie

Suivi de glycémie
Voir les réponses

25
Copie d'élève à commenter

Un élève souhaite utiliser un capteur de lumière dans un montage avec Arduino afin d’étudier la réaction de photosynthèse d’une plante verte. Il a trouvé sur internet la documentation technique du composant.

Parameter
Conditions
Typ
Max
Unit
Cell resistance
1 000 LUX

10 LUX
400

9
-
Ω\Omega

kΩ\Omega
Voltage AC/ DC peak 
1 000 LUX

10 LUX 
48

120 
320 
mV

mV
Power dissipation 
  -
100 
 mW max
 

Son expérience permet de mesurer la luminosité ambiante au cours de la journée.

Voici ce qu’il rend à son enseignant. Proposer une justification pour chaque erreur relevée par le correcteur.

1. Plus la plante verte est éclairée, plus la résistance est élevéeet plus l’intensité du courant qui parcourt le circuit est faible.

2. Dans le noir, la photosynthèse ne se fait pas, le capteur aura alors une résistance égale à 1 Ω\sout {\Omega}.

Il propose comme protocole de l’insérer dans le montage suivant avec Arduino en ajoutant une résistance de valeur R=R = 220 Ω\Omega.

Montage Arduino

3. J’ai inséré le capteur de lumière dans un circuit ouvert.

4. Avec une luminosité ambiante de 1 000 lux (cas d’un éclairement extérieur l’hiver), le capteur va être traversé par un courant d’intensité 22,7 mA.

Doc. 1
Lecteur de glycémie

Lecteur de glycémie
Connectez-vous pour ajouter des favoris

Pour pouvoir ajouter ou retrouver des favoris, nous devons les lier à votre compte.Et c’est gratuit !

Livre du professeur

Pour pouvoir consulter le livre du professeur, vous devez être connecté avec un compte professeur et avoir validé votre adresse email académique.

Votre avis nous intéresse !
Recommanderiez-vous notre site web à un(e) collègue ?

Peu probable
Très probable

Cliquez sur le score que vous voulez donner.

Dites-nous qui vous êtes !

Pour assurer la meilleure qualité de service, nous avons besoin de vous connaître !
Cliquez sur l'un des choix ci-dessus qui vous correspond le mieux.

Nous envoyer un message




Nous contacter?