- Réaliser un circuit électrique en série et un circuit en dérivation.
- Mesurer une intensité (ampèremètre) et une tension (voltmètre) avec un multimètre.
- Vérifier la loi d'unicité de l'intensité en série et la loi d'additivité des tensions.
- Vérifier la loi d'additivité des intensités en dérivation.
- Tracer la caractéristique U = f(I) d'un conducteur et en déduire sa résistance (loi d'Ohm).
Réponds avant de commencer la manipulation. Tu compareras ta prédiction à tes résultats à la fin du TP.
D'après toi, si l'une des deux ampoules grille dans le circuit série, l'autre continue-t-elle de briller ? Et dans le circuit en dérivation ? Note tes prédictions avant de réaliser les montages.
- Ne jamais réaliser un circuit sans faire vérifier le montage par le professeur avant de mettre le générateur sous tension.
- Ne jamais court-circuiter directement les bornes du générateur (sans résistor dans le circuit).
- L'ampèremètre se branche toujours en série dans le circuit ; le voltmètre se branche toujours en dérivation aux bornes du dipôle étudié.
- Toujours commencer une mesure au calibre le plus élevé du multimètre, puis diminuer si besoin.
- Couper l'alimentation avant de modifier un branchement.
- Générateur de tension continue réglable (basse tension)
- 2 résistors (valeurs différentes, ex. R₁ et R₂)
- Interrupteur
- Fils de connexion
- 2 multimètres (ou 1 multimètre utilisé successivement)
- Réglés en ampèremètre puis en voltmètre selon les mesures
Réalise le montage ci-dessous : générateur, interrupteur, R₁ et R₂ branchés en série.
Mesures d'intensité — place l'ampèremètre en série à chacun des trois points repérés A, B, C du circuit.
| Point de mesure | A (avant R₁) | B (entre R₁ et R₂) | C (après R₂) |
|---|---|---|---|
| Intensité (A) |
Mesures de tension — place le voltmètre en dérivation aux bornes de R₁, de R₂, puis du générateur.
| Aux bornes de R₁ (U₁) | Aux bornes de R₂ (U₂) | Aux bornes du générateur (U_G) | |
|---|---|---|---|
| Tension (V) |
Réalise à présent un montage où R₁ et R₂ sont branchés en dérivation (en parallèle) aux bornes du générateur.
| Intensité principale (I) | Intensité dans R₁ (I₁) | Intensité dans R₂ (I₂) | |
|---|---|---|---|
| Intensité (A) |
Mesures de tension — mesure la tension aux bornes de R₁ et de R₂.
| Aux bornes de R₁ (U₁) | Aux bornes de R₂ (U₂) | |
|---|---|---|
| Tension (V) |
Réalise un circuit avec un seul résistor R. Fais varier la tension du générateur pour obtenir 5 valeurs différentes, et mesure à chaque fois la tension U aux bornes du résistor et l'intensité I qui le traverse.
| Mesure n° | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tension U (V) | |||||
| Intensité I (A) |
Place un point pour chaque mesure, puis trace la droite qui passe au mieux par ces points (elle doit passer par l'origine).
Coefficient directeur de la droite (= résistance R) : R = ……………… Ω
1. Que peux-tu dire des trois intensités mesurées aux points A, B et C du circuit série (Partie A) ?
2. Compare la somme U₁ + U₂ à la tension U_G du générateur (Partie A). Qu'en conclus-tu ?
3. Compare la somme I₁ + I₂ à l'intensité principale I (Partie B). Qu'en conclus-tu ?
4. Compare U₁ et U₂ dans le circuit en dérivation (Partie B). Que remarques-tu ?
5. D'après le graphique U = f(I) de la Partie C, quelle relation mathématique relie U, R et I ?
Dans un circuit en dérivation, la tension est aux bornes de chaque branche, et l'intensité qui arrive à un nœud est à la somme des intensités qui en repartent.
Pour un conducteur de résistance R, la tension U à ses bornes et l'intensité I qui le traverse sont liées par la loi d'Ohm : U = × .