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La tension aux bornes d’une pile dépend-elle du nombre de dipôles alimentés ?

Par intuition

La tension aux bornes d’une pile plate de 4,5 V est-elle variable ?

Doc. 1

Comment tracer la caractéristique d’un générateur ?

Pour obtenir la caractéristique $U=f(I)$ d’un générateur, il faut le connecter à une résistance $R$ réglable. En modifiant la valeur de $R,$ on ajuste l’intensité $I$ du courant à la valeur désirée.

Retrouvez le tracé de la caractéristique d’un générateur en vidéo en cliquant ici.

Doc. 2

Sources de tension continue

• Une source idéale de tension est un générateur parfait, caractérisé par une tension $E_0$ à ses bornes qui reste constante.
• Une source réelle de tension peut être modélisée par une source idéale de tension en série avec une résistance $r$ appelée résistance interne de la source. La tension aux bornes de la source réelle a pour équation : $U=E_0-r\cdot I.$

La tension aux bornes de la source varie en fonction de l’intensité du courant qui la traverse :

• $E_0$ est la tension à vide ;
• $I_{\mathrm{c}\mathrm{c}}$ est l’intensité du courant de court-circuit, c’est-à-dire l’intensité du courant lorsque la source de tension est en court-circuit (ses deux bornes sont reliées par un fil).

✔ VAL : Modéliser numériquement un ensemble de mesures

1. Schématiser le montage effectué par Émilie avec une pile et trois lampes.


2. Doc. 1 On souhaite tracer la caractéristique d’une pile similaire. Câbler le montage présenté en choisissant un calibre adapté pour le voltmètre et l’ampèremètre.

3. Effectuer les mesures nécessaires de $U$ et de $I$ en faisant varier la valeur de la résistance du rhéostat. Tracer la caractéristique $U=f(I)$ à l’aide d’un logiciel tableur-grapheur.

4. Modéliser cette caractéristique par une régression linéaire. Relever les valeurs du coefficient directeur de la droite et son ordonnée à l’origine, puis à l’aide du doc. 2 en déduire les valeurs numériques des paramètres $E_0$ et $r$ de la pile.

5. Quelle est la valeur de l’intensité de court-circuit $I_{\text{cc}}$ pour le générateur réel ($U=0$ V dans ce cas) ?

La tension aux bornes d’un générateur réel de tension est-elle constante ? Si non, de quel(s) paramètre(s) dépend-elle ?