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Pont de Wheatstone

Posté par
Sylvie17
01-11-19 à 14:01

Bonjour,
J'ai des difficultés sur un exercice en electro-cinétique portant sur le Pont de Wheatstone. Voici l'énoncé : Le Schéma ci contre représente un pont de Wheatstonne alimenté par un générateur continu.
1)Le pont est-il déséquilibré ? Sinon non Pourquoi ?
2) Calculer la différence de potentiel à vide U0 qui permet de caractériser le générateur de Thevenin équivalent au montage vu par la charge R. (Voir schéma en pièce jointe).
3)Calculer le courant icc qui permet de caractériser le générateur de Thevenin équivalent au montage vu par la charge R. (Voir schéma en pièce jointe).
4) En déduire la tension au borne du deterteur ainsi que le courant qui le traverse


Pour la 1ère question , j'ai démontré la condition d'équilibre du pont, afin de montrer que le pont ci-joint est déséquilibré (j'ai fait le calcul avec les valeurs des résistances)

Pour la 2ème question, j'ai voulu utiliser le théorème de Thevenin appliqué aux bornes A et M afin de calculer UO.  Par un diviseur de tension on peut calculer VA et VM sauf que mon problème est la resistance (petit r)
Je me retrouve avec VA= (E+ur)*(R4/R3+R4)
Je pense que c'est faux, quelqu'un peut-il m'aiguiller ?
Merci d'avance

Pont de Wheatstone

Posté par
vanoise
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 14:35

Bonjour

Citation :
Pour la 2ème question, j'ai voulu utiliser le théorème de Thévenin appliqué aux bornes A et M afin de calculer UO

La fém de Thévenin est la tension UBC lorsque la résistance R est enlevée. C'est vrai que ne pas négliger r rend le calcul littéral relativement long. Une méthode possible consiste à déterminer d'abord UAM dans ce cas avant d'utiliser la notion de diviseur de tension. Cela se fait en commençant par exprimer la résistance équivalente entre A et M soit (R1+R2)//(R3+R4).

Posté par
vanoise
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 14:54

Remarque complémentaire : si le théorème de Millman est à ton programme, la détermination de UAM quand R est enlevée est directe...

Posté par
Sylvie17
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 15:11

Non nous n'avons pas vu le théorème de Millman justement :/
J'ai calculé la resistante équivalente entre A et M, cependant je pense que c'est R2//R3 et R1//R4 et après on somme les 2 resistances non ?

Posté par
vanoise
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 15:52

Ce schéma t'aidera peut-être

Pont de Wheatstone

Posté par
Sylvie17
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 16:07

Merci beaucoup pour le schéma.
Lorsque je calcule la resistance équivalente, je trouve :
Req=(R1+R2)//(R3+R4)

Req=(R1+R2)*(R3+R4) / (R1+R2)+(R3+R4)

On en déduit que Uam correspond à la tension aux bornes de la résistance équivalente de notre pont de Wheatstone.
Je ne vois pas trop où cela nous mène... :/
On somme les 2 résistances restantes afin d'obtenir 1 seule résistance dans notre système ?

Posté par
vanoise
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 16:35

La notion de diviseur de tension permet alors de conclure.

U_{AM}=E\cdot\dfrac{R_{eq}}{R_{eq}+r}
 \\ 
 \\ U_{CM}=U_{AM}\cdot\dfrac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}}\quad;\quad U_{BM}=U_{AM}\cdot\dfrac{R_{4}}{R_{3}+R_{4}}
 \\ 
 \\ U_{o}=U_{BM}-U_{CM}

Posté par
Sylvie17
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 16:51

J'obtiens le meme diviseur de tension pour UAM.
Je vais essayer de faire les autres tensions sans regarder la réponse, merci beaucoup.
Petite question, ReqThevenin est égale à ReqNorton?
Est ce que je peux ecrire que : E=Rnorton*Icc ?
Cela simplifierait la tache ducoup pour calculer icc dans la question 3 ?

Posté par
Sylvie17
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 16:53

Autre petite question, en étant moins rigoureux, on ne pouvait pas considerer la resistance r comme resistance du générateur de tension, pour simplifier le Schéma ?

Posté par
vanoise
re : Pont de Wheatstone 01-11-19 à 17:11

Citation :
Petite question, ReqThevenin est égale à ReqNorton?
Est ce que je peux ecrire que : E=Rnorton*Icc ?

Oui dans les deux cas. En revanche, je ne vois pas trop l'intérêt de déterminer le courant de court-circuit ; ce qui est utile pour trouver UBC et I en présence de R est la connaissance du générateur de Thévenin ou du générateur de Norton. Comme la première question porte sur la fém de Thévenin ; il serait logique de demander en 2) la résistance de Thévenin Rth. Tu l'obtiens en utilisant le théorème de Kennelly (transformation triangle étoile).
Citation :
Autre petite question, en étant moins rigoureux, on ne pouvait pas considerer la resistance r comme resistance du générateur de tension, pour simplifier le Schéma ?

Je pense que r représente en effet la résistance interne du générateur de fém E. Je pense qu'au contraire, la dissocier comme je l'ai fait sur mon schéma facilite la compréhension. Cela dit, on sait maintenant fabriquer des générateur de résistance interne quasi nulle. Pour cette raison, de nombreux problèmes récents négligent l'influence de cette résistance interne.



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