TP6-RC à U cst
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1. TS PHYSIQUE TP N6 CHARGE D UN CONDENSATEUR A TRAVERS UNE RESISTANCE A TENSION CONSTANTE Le compte rendu sera r dig la main ou par traitement de texte ou encore en utilisant l outil compte rendu du logiciel GENERISS Mat riel lectricit un condensateur polaris de capacit C 1mF 1 millifarad symbole 4 une r sistance R 1kQ un g n rateur de tension constante E 6V ou alimentation stabilis e une platine de connexions et des fils de connexions un interrupteur 2 positions ou commutateur 2 voies mesure 2 multim tres Metrix pour le voltm tre Jeulin pour l amp rem tre une interface d acquisition ESAO4 et 2 adaptateurs voltm tre et amp rem tre l Observations 1 le montage R aliser le montage indiqu sur une platine en respectant la disposition et le sens de branchement des diff rents composants L amp rem tre et le voltm tre sont des appareils affichage digital ATTENTION SI LES POLARITES DU CONDENSATEUR NE SONT PAS RESPECTEES IL SERA DETRUIT Questions Quelle grandeur mesure chacun de ces appareils Quelle signification peut on donner au signe de la valeur mesur e par l amp rem tre 2 fonctionnement du montage IL N EST PAS AUTORISE DE METTRE LE CIRCUIT EN FONCTIONNEMENT SANS UN CONTR LE PREALABLE DU PROFESSEUR Placer successivement l interrupteur en position 1 puis en position 2 en attendant chaque fois que les mesures2. V rifier le z ro de l adaptateur s lectionner galement l amp rem tre en ordonn e et le configurer de la m me fa on en abscisse choisir le temps le m tronome et d finir la dur e totale de l acquisition 5 0s le nombre de points de mesure 501 Dans l onglet synchronisation choisir un d part de l acquisition lorsque l intensit du courant atteint la valeur de 1 mA crire 0 001A dans le sens croissant 3 acquisition des mesures Lancer l acquisition les grandeurs mesur es se nomment u et i par d faut puis placer le commutateur en position 1 les mesures sont automatis es et durent 5 0s A la fin de l acquisition enregistrer les mesures dans un fichier dont le nom comportera le num ro de table chargeRC1 par exemple dans votre dossier personnel puis teindre le g n rateur et d charger le condensateur II Exploitation des mesures 1 Trac de la courbe u f t Ouvrir l atelier traitement des donn es et rechercher l onglet lisser la courbe traiter est l ensemble des mesures de tension u pour toutes les valeurs de t de 0 5s la courbe obtenue par lissage sera nomm e par d faut Ur c est la courbe la plus voisine des points obtenus par mesure Le graphe contenant les courbes u t et ul t peut tre imprim utiliser le compte rendu du logiciel et le copier 2 fois dans 1 page voir l aide du logiciel 2 Etude du graphe cette tude peut aussi tre r alis e directement s
3. affich es n voluent plus Pour quelle position de l interrupteur le condensateur se charge t il se d charge t il Pour chacune des positions de l interrupteur comment voluent les valeurs mesur es par chaque appareil au cours du temps Noter le sens de variation les valeurs minimales et maximales des grandeurs mesur es ces observations permettront le param trage de l acquisition automatique des mesures avec le logiciel G n ris L exp rience peut tre reprise plusieurs fois afin de bien observer ces valeurs Il Charge du condensateur mesures assist es par ordinateur EN CAS DE BESOIN CONSULTEZ LE MODE D EMPLOI DE GENERIS 5 OU L AIDE DISPONIBLE A TOUT MOMENT PAR UN ONGLET DE LA FEN TRE DE REPRESENTATION 1 le montage Il est identique au pr c dent mais les appareils de mesure sont remplac s par des adaptateurs reli s l interface de mesure ESAO4 Veiller bien respecter le sens de branchement 2 configuration de l acquisition de mesures On veut mesurer l volution au cours du temps de la tension uag aux bornes du condensateur initialement d charg ainsi que celle de l intensit i du courant qui le traverse En mode acquisition S lectionner le voltm tre en ordonn e cliquer glisser l ic ne correspondante indiquer que la mesure est instantan e et d finir son calibre ainsi que les valeurs minimale et maximale de l axe du graphe Les caract ristiques du graphe peuvent tre reprises plus tard
4. e u t en la nommant u Puis calculer la courbe y t telle que y 0 001 u 0 001 est la valeur de C en farad Comparer cette courbe celle qui a t obtenue par la mesure de i au cours du temps et conclure Le graphe repr sentant l volution de la tension en fonction du temps mesure et mod lisation peut tre plac dans un compte rendu qui sera imprim le document n occupant qu une seule page
5. ur le graphe imprim a En utilisant l outil pointeur mesurer les valeurs de u et de i pour t 0 et pour t 5 0s L volution de ces grandeurs correspond elle ce qui avait t observ en 1 partie Ces grandeurs sont elles stabilis es la fin de l acquisition pour t 5 0s Un menu contextuel obtenu par un clic droit dans le graphe ou sur le nom des grandeurs repr sent es permet de modifier la repr sentation ou d obtenir des outils On peut tracer l asymptote la courbe pour t 5s b Tracer la tangente la courbe u t en t 0 valider pour garder la droite trac e noter la valeur de la date t correspondant l intersection de cette droite avec l asymptote 3 Mod lisation de la courbe u f t sous la forme u a 1 exp t t Rechercher la mod lisation par fonction la nouvelle grandeur um par d faut choisir de 0 5s l intervalle de travail pour les valeurs de t et choisir la fonction exponentielle croissante parmi les mod les propos s pour Um Les param tres a et t sont calcul s automatiquement par l ordinateur s il sont coch s lancer le calcul par le bouton mod liser Noter les valeurs de a et de t obtenues En quelles unit s s expriment ces grandeurs Comparer 7 et t4 Quel lien peut on crire entre les valeurs de a ou 7 et celles de E R ou C 4 Lien entre u eti Dans l atelier traitement des donn es rechercher la d riv e et tracer la d riv e de la fonction liss
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