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Fiche de physique






L'objet de la manipulation consiste à tracer la caractéristique d'une pile c'est à dire le graphe représentant les variations de la tension UPN à ses bornes en fonction de l'intensité I du courant qui le traverse.

a- Le circuit électrique :

Le matériel à utiliser est le suivant :
    * une pile de 4,5 V
    * un rhéostat Rh
    * une résistance de protection Rp
    * deux multimètres
    * un interrupteur
Mesurer à l'aide de l'ohmmètre la valeur de la résistance de protection. Rp =

Réaliser le circuit schématisé ci-contre.
Faire vérifier par le professeur.


b- A l'aide du rhéostat,

faire varier l'intensité I dans le circuit et pour chaque valeur de I, relever la tension UPN.
Compléter le tableau de mesure suivant :
I (mA)                                                 
UPN (V)                                                 



c- Tracer la caractéristique intensité-tension :

UPN = f (I)
échelle :
    * axe des abscisses : 10cm fleche 100mA
    * axe des ordonnées : 1 cm fleche 1V
Quelle est la nature de cette représentation graphique ?

 : image 1

Quelle est la formulation mathématique qui lui correspond ?
A partir du graphe déterminer les caractéristiques de cette courbe :
    * le coefficient directeur :
    * l'ordonnée à l'origine


d- Loi d'Ohm relative à un tel générateur

Le coefficient directeur représente l'opposé de la valeur de la résistance interne du générateur soit -r et l'ordonnée à l'origine est la force électromotrice (f.e.m.) notée E (en Volt) .
Quelle est l'expression de UPN en fonction de r, I, E ?
Cette relation est la loi d'Ohm relative au type de générateur étudier. Une pile de bonne qualité a une résistance interne très petite (quelques Ohms) et ne peut être mesurée à l'aide d'un ohmmètre.

Un générateur linéaire ( pile ) est équivalent à l'association en série d'un générateur idéal de tension de f.e.m. E et d'un conducteur ohmique de résistance r.

 : image 2



e- Applications :

  1. Rappeler la loi d'Ohm pour un générateur :
    Transformer cette formule :
    E =
    I =
    r =
  2. On réalise un circuit en branchant aux bornes d'une pile (E = 9 V ; r = 1,2 \Omega ) un conducteur ohmique de résistance R = 22 \Omega .
    1.    Représenter le schéma du montage ; indiquer le sens du courant.
    2.    Exprimer littéralement la tension aux bornes de la pile et la tension aux bornes du conducteur ohmique.
    3.    Exprimer littéralement, puis calculer l'intensité I du courant dans le circuit.




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