Rapport Physique

s on définit dès lors la tension comme étant la différence de potentiel. On note la tension U et se mesure en Volts [V] avec un Voltmètre. Définissons encore les résistances comme étant un système qui sert à réduire l’intensité d’un courant. Les résistances sont mesurées en Ohm [Ω] et sont notées R (comme Résistance)

Les générateurs

Un générateur est une pompe, il est composé d’une vis d’Archimède. Il est l’équivalent d’une batterie. Le sommet de la vis correspond à la borne positive ; celle-ci génère des charges en force suffisante pour allumer l’ampoule du circuit correspondant. La hauteur de l’élévateur correspond à la tension.

Dans ce TP, nous avons dû construire un générateur ou une alimentation à partir de la tension alternative du réseau électrique 230 V – 50 Hz. Ce type de générateur est utilisé dans tous les appareils électroniques alimentés par le réseau.

Les transformateurs

Un transformateur est un appareil qui permet d’élever ou d’abaisser le niveau de tension. Il ne fonctionne qu’en courant alternatif, et non en courant continu.

Par exemple, la tension passe de 230 V à 10, 6 ou 2 V. La puissance est à peu près conservée, ce qui signifie que si la tension au secondaire est faible, le courant sera élevé.

Les redresseurs

Un redresseur est formé de 4 diodes qui aiguillent le courant alternatif de manière à ce que le courant traverse le consommateur dans le même sens. La diode est un élément qui ne laisse passer le courant que dans un sens. Le redresseur donne la valeur absolue de la tension. Par exemple dans le TP nous avons fixé la valeur de la tension du générateur à 5 V. Dans ce cas, le redresseur nous donne la valeur absolue de 5 V.

Les condensateurs

Un condensateur est un des nombreux dispositifs servant à emmagasiner de l’énergie électrique. On trouve par exemple un condensateur dans un appareil photo portatif avec un flash fonctionnant avec des piles. Le condensateur sert à accumuler assez lentement la charge entre deux utilisations, renforçant un champs électrique à l’intérieur de l’appareil. Il conserve ce champ et l’énergie associée jusqu’à ce que celle-ci soit libérée rapidement sous forme d’éclair lumineux. En gros c’est un système qui permet de rassembler de l’énergie électrique jusqu’à ce que celle-ci soit rapidement libérée.

Q=C*U

Q : la charge électrique en Coulomb [C]

C : la capacité du condensateur en question en Farad [F]

U : la tension électrique en Volt [V]

Dans un circuit, on peut monter plusieurs condensateurs de deux manière différentes : en série ou en parallèle. Un montage en série signifie que plusieurs condensateurs sont installés à la suite dans un circuit électrique. Un montage en parallèle veut dire que plusieurs condensateurs sont installés dans un circuit électrique à l’aide d’un nœud (ils ne sont donc pas mis l’un après l’autre).

3) Schéma de principe

4)

Schéma de la deuxième expérience :

[pic]

Dans la première expérience, nous avons dû vérifier le rôle du transformateur en branchant le transformateur au secteur, en choisissant la tension secondaire à 2 V et en faisant une acquisition de données pour vérifier l’alternance de la tension positive ou négative sur l’ordinateur.

Dans cette expérience, nous avons voulu abaisser la tension initiale de 230 V à 2 V à l’aide d’un transformateur. Le courant est alternatif, c’est-à-dire qu’il alterne entre positif et négatif.

Lors de la deuxième expérience, nous avons eu besoin d’un redresseur pour que le courant devienne continu, c’est-à-dire qu’il reste toujours positif pour faire en sorte que le courant n’aille que dans un sens. Nous avons eu ensuite besoin d’un condensateur afin de stabiliser le courant. Dans notre expérience, la Résistance de charge étant égale à 1000 Ω, et la Résistance de décharge à 10'000 Ω, la Rdécharge est donc 10 fois plus grande que la Rcharge. Nous pouvons donc dire que le courant qui entre dans le condensateur est 10 fois plus grand que celui qui en sort. Le courant sortant est moins important, et le condensateur permet de rendre le flux plus stable. Plus il y a de résistance, moins il y a de courant.

Pour illustrer ce que nous venons de dire, voici en annexe 2 graphiques de nos 2 expériences.

5) Schéma de montage

a) Matériel utilisé

- 1 générateur continu 10 V

- 1 transformateur 220 V / 2 V

- 1 diode

- 1 redresseur

- Plusieurs condensateurs de 4 différentes capacités : 10'000, 1000, 470, 100 (F

- Plusieurs résistances 100, 1000, 10'000 Ω

- 1 interface d’acquisition de données

- 1 multimètre

Nous avons monté notre circuit électrique grâce au matériel vu ci-dessus.

[pic]

Méthode de mesure utilisée

Pour les mesures effectuées lors de ces expériences, des appareils tels que le multimètre ou l’interface d’acquisition de données nous ont permis d’obtenir des données. Nos calculs ont dépendu de plusieurs paramètres qui nous ont été donnés sur la deuxième feuille de consigne distribuée en classe.

6) Mesures

a) Exemple de calcul

Pour la deuxième expérience, nous avons dû calculer la marge d’erreur en % et voici comment nous avons procédé : t – RC : RC x 100

Nous avons également dû calculer RC : C x 10-6 x Rdécharge

b) Tableau(x) de mesures et calculs

Pour illustrer ces exemples, veuillez vous référer au tableau ci-dessous :

|Rdécharge [Ω] |

|Capacité C [µF] |

|t [s] |

|RC [s] |

|Erreur [%] |

|Appareil d’acquisition |

| |

|10’000 |

|1’000 |

|10,3 |

|10 |

|3 |

|10 sample/s |

|Length :100 s |

| |

|10’000 |

|470 |

|6