Objectifs:CH 2: LA LOI D’OHM

I) Étude d'une résistance dans un circuit en courant continu.A) Montage expérimental. Liste de matériel:

C) Conclusion.

B) Réalisation expérimentale.1)Mode opératoire :

3) Tracé du graphique ( Revoir le tracé )

D) Acquisition à l'aide d'une interface IP2 de U et de I.( logiciel Loi d’Ohm ) II) Loi d'OHM:A) Énoncé de la loi d’OHMB) Prévision des grandeurs électriques d'un dipôle. 1) Deux grandeurs électriques sur les trois sont connues.

III) Tous les matériaux ont-ils les mêmes propriétés conductrices2) Caractéristiques intensité-tension connue.

2) Tableau de mesure :

Mode mesures. Tableur et graphe.

Objectifs:

CH 14: LA LOI D’OHM

* Connaître et réaliser un montage permettant de tracer lacaractéristique d'un dipôle ( résistance ) : U = f ( I ).* Connaître par cœur la loi d'ohm et l'appliquer dans le cas des conducteurs ohmiques.

Les exercices du livre « sais-tu l’essentiel ? »de chaque cours sont à faire automatiquement au brouillon pendant toute l’année.

Tous les schémas en sciences physiques doivent être réalisés au crayon et à la règle.

Noter sur le cahier de texte pour la séance prochaine

Ex: 8,11,12,14,18,20,22 et 23 pages 117 - 119

ED et FM page p115-116

* Savoir que tous les matériaux n'ont pas les mêmes propriétés conductrices. * Acquisition de données à l'aide d'une interface IP2( loi d’Ohm ).

Liste de matériel :

I) Étude d'une résistance dans un circuit en courant continu.

A) Montage expérimental. ( Au crayon et à la règle )

Générateur continu variable ( 1V- 6V ) ,B. poussoir K,

K

Ampèremètre sur 200mA DC

AmA

COM

R

Résistance VBN

V

COM

V

Voltmètre sur 20V DC

Plaque P60E 4 fils rouges et 2fils noirs

=1

Ug

II

II

I U

B) Réalisation expérimentale:

Le générateur continu variable (1,2V-6V) peut être obtenu à partir du générateur continu 6V et cinq résistances identiques ( montage potentiomètrique ou diviseur de tension ).

AmA

COM

R

V

COM

Ug

I

N1

I

I

K

U

A

B

D

C

E

F

N8

H

N6 N9

H

V

20V DC

200mA DC

N6 N8 N9N1

V

A

m1

m2

m3

m4m5

1)Mode opératoire : On varie la tension délivrée par le générateur continu variable, on note respectivement l’intensité du courant qui traverse la résistance I ( A) et la tension à ses bornes U (V) dans le tableau de mesure. ( tableau 3lignes et 8colonnes )

2) Tableau de mesure :

U ( V )I ( A )

U( V )I ( A )

1 2 3 4 5

Convertir I en ampère , calculer le quotient U(V) / I(A)

et compléter la dernière ligne .

0,02 0,036 0,054 0,071 0,089

50 55,6 55,6 55,6 56,2

0

0

*

3) Tracé du graphique

0

1

2

3

4

5

6

U(V)

I(A)

Échelles:

0,02 0,036 0,054 0,071 0,089 0,110,036

2

0,054

3

0,071

4

0,089

5

0,11

6

U ( V )I ( A )

1 2 3 4 5 60,02 0,036 0,054 0,071 0,089 0,11

Axe des abscisses : axe horizontal

Axe des ordonnées : axe vertical

Axe des abscisses 1cm ^.= 0,01A

Axe des ordonnées 2cm .= 1V

0,02

1

4) Conclusion:

On obtient une droite linéaire ( passe par 0 ).La tension aux bornes de la résistance est proportionnelle à l’intensité qui la traverse. U et I sont proportionnelles.

C) Acquisition à l'aide d'une interface IP2 de U et de I………………..( logiciel Loi d’Ohm )

On remplace respectivement l’ampèremètre et le voltmètre par les sondes ampèremètre ( AMP ) et sonde voltmètre ( VLT).

Interface IP2

Ordinateur

I(mA)

U(V)

0

Sonde "Ampèremètre" AMP

Sonde "Voltmètre"

VLT

A

mA

COM

R

V

COM

Ug

I

N1

I

I

K

U

A

B

D

C

E

F

N8

G

H

N6 N9

H

V

20V DC

200mA DC

l’intensité I ,

et le code des couleurs de la résistance

, la tension U ,

UI

, le quotient

1*en mode mesures , on obtient en temps réel lesgrandeurs électriques :

U(V)

I(A)

U = f (I )

2* en mode tableur et graphe la caractéristique intensité-tension U = f ( I ) .

U(V)

0123456

I(A)0,02

0,036

0,054

0,071

0,089

0,11

0,036

2

0,054

3

0,071

4

0,089

5

0,11

6

0,02

1

II) Loi d'OHM:A) Énoncé de la loi d'ohm

Sur l’axe des ordonnées on a porté la tension U et sur celui des abscisses l’intensité I . La droite obtenue est de la forme:

La tension aux bornes de la résistance et l'intensité qui la traverse sont proportionnelles . Le coefficient de proportionnalité est la valeur de la résistance . Cette relation n'est valable que si U est exprimé en volt ( V ) , Ien ampères ( A ) et R en ohm ( ΩΩ )

Y = a x X

a=coefficient de proportionnalité , c’est la valeur de la résistance

Y = a x XU = a x I

a = R U = R x I

B) Prévision des grandeurs électriques d'un dipôle.1) Deux grandeurs électriques sur les trois sont connues.

*R , I connues U =R x I

*U, I connues R =U

I =

I

*U,R connuesUR

U

R Ix

U

U

R

R

I

I

x

x

*I = 0,08A est donnée;

U=4,48V

* U = 2,24V est donnée; I = 0,04A

Attention aux unités des axes ! Convertir toujours en V et A !

U(V)

I(A)

4,48V

2,24V

2) Caractéristiques intensité-tension connue.

R =UI

R = UI

4,480,08

= = 56ΩΩ

=2,240,04

= 56ΩΩ

III) Tous les matériaux ont-ils les mêmes propriétés conductrices

Section S

Longueur L

Matériau de résistivité ρ ρ (rhô )

La résistance d’un fil conducteur cylindrique peut s’écrire:

R = ρρL

Sx

ρρ(ΩΩ..m)

S (m2)

L (m)

R est proportionnelle à la longueur ( Si L augmente R aussi )R est proportionnelle à la résistivité ( Si ρρ augmente R aussi )

R est inversement proportionnelle à la section ( aire) ( Si S augmente R diminue )

ρ ρ

Georg OHM ( 1789 – 1854 ).Physicien allemandIl a découvert en 1827 les lois fondamentales des courants électriques.Les premiers travaux d'Ohm en électricité datent de 1825. En étudiant les forces électromagnétiques produites par le passage du courant dans un fil, il découvre que leur intensité est proportionnelle à la longueur du conducteur. De ses recherches Ohm énonce une loi qui porte aujourd'hui son nom selon laquelle l’intensité du courant électrique est égale à la tension (ou la différence de potentiel) divisée par la résistance du circuit.

Mathématicien, physicien, Ampère est aussi chimiste: il est l'un des premiers à distinguer les atomes des molécules. Indépendamment d’Avogadro, il formule en 1814 la loi, dite parfois loi d'Avogadro-Ampère, selon laquelle tous les gaz, à volume égal et à pression égale, renferment le même nombre de molécules. Ampère est aussi l'inventeur de nombreux dispositifs expérimentaux et d'appareils de mesure: la boussole astatique, dont le principe est à la base du galvanomètre, le solénoïde, le télégraphe électrique et, avec Arago l'électroaimant. À la fin de sa vie, il s'intéresse à la philosophie des sciences. Mort pratiquement dans l'oubli, Ampère a laissé son nom à l'unité de courant électrique, l'ampère.

André-Marie AMPERE Physicien français

( 1775 –1836 )

Né le 18 février 1745 à Côme, le jeune Volta est rapidement attiré par la physique. Ses deux premiers mémoires, De vi

attractiva ignis electrici (1769) et De modo constrendi novam

machinam electricam (1771) lui permettent d'obtenir, en 1774, la chaire de physique à l'École royale de Côme.

Napoléon Bonaparte le pensionne et

il devient alors l'un des huit associés

étrangers de l'Académie des

sciences. En 1810, il est élevé au

rang de sénateur de Lombardie et

acquiert le titre de comte

Volta AlessandroPhysicien italien

(Côme, 1745 - 1827)

Empilement

U = R x IVolt=OhmxAmpère