|
TP physique N° 09 |
Caractéristique intensité-tension d'un récepteur et d'un générateur. Enoncé. |
|
|
|
|
Matériel : 1 générateur, 1 pile (on branche en série avec la pile un conducteur ohmique de résistance R = 100 Ω pour éviter qu'elle débite trop de courant et s'use trop vite) (1,5 V), 2 multimètres (un jaune et un noir), 1 rhéostat (500 Ω), 1 interrupteur, électrolyseur avec électrodes en fer Solution de soude de concentration C = 1,0 mol / L |
I-
But.
|
établir
la caractéristique intensité-tension d’un récepteur et d’un générateur, en déduire
un bilan de puissance. Pour caractériser un composant électrique (dipôle), on trace sa caractéristique c’est-à-dire la courbe représentant les variations de la tension U à ses bornes en fonction des variations de l’intensité I du courant qui le traverse. On trace U = f (I) |
- Le
récepteur est un électrolyseur.
- Avant
la réalisation du montage :
- Grâce
au voltmètre, régler aux bornes du générateur la tension :
UPN
= 3,3 V.
- Repérer les bornes du potentiomètre qui vont être utilisées.
- Pour cela, après avoir placé le bouton sur 0, mesurer à l’ohmmètre la résistance entre A et C puis entre B et C.
- On choisira les deux bornes qui ont entre elles la plus petite résistance.
Réaliser
le montage.
-
Le
rôle du potentiomètre est de faire varier la tension
UAB
aux bornes de l’électrolyseur.
a)- Le générateur est une pile de 1,5 V.
-
Réaliser le montage suivant :
Verser
dans l’électrolyseur une solution de soude de concentration 1,0 mol / L.
|
Solution
aqueuse d’hydroxyde
de sodium : Soude :
C
= 1.0 mol / L |
|
- À l’aide du curseur du potentiomètre, augmenter progressivement la tension UEF aux bornes de l’électrolyseur.
- Pour chaque valeur de UEF, relever la valeur de l’intensité I du courant qui traverse l’électrolyseur.
- Attendre chaque fois que la valeur de l’intensité se stabilise.
-
Faire 10 mesures dont
5 entre 2,0 et 2,5 V.
- Noter la valeur
U0
pour laquelle l’électrolyse commence.
- Tableau
des mesures.
Faire varier l’intensité du courant I
grâce au rhéostat,
- pour chaque valeur de I, mesurer UPN (10 valeurs judicieusement réparties),
- La première mesure étant faite
interrupteur ouvert.
- Tableau des mesures.
|
I en A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UPN en V |
Tracer la caractéristique
intensité-tension, c’est la représentation graphique de la fonction
U =
f (I).
- Pour
le récepteur puis pour le générateur :
Tracer
la caractéristique intensité-tension, c’est la représentation graphique de la
fonction U
= f (I).
Déterminer le coefficient
directeur a et l’ordonnée à l’origine b,
donner leur dimension et établir la relation liant U
à I.
V- Interprétation
- Pour
le récepteur.
- P = UAB . I = E' I + r' I 2
- Que
représente chacun de ces produits ?
- Pour
le générateur.
- P = UPN . I = E I - r I 2
