TP MPI  N° 06

Mesures de

la résistance d'un

conducteur ohmique.

Correction.

 

Énoncé  

 Matériel :

Multimètres (2 : jaune et noir),

générateurs (polysource, multigénérateur),

fils de connexions, interrupteur, plaque de connexions ; 

R 2200 ;  R 33


I - But.

II -Le conducteur ohmique .

III -Détermination de la valeur de la résistance R .

IV - Incertitudes liées à l'utilisation du multimètre.

V - Conclusion générale .

 

 

I- But.

II- Le conducteur ohmique .

═► Est-elle nulle ?

La tension aux bornes d’un C.O est nulle

si aucun courant ne le traverse.

═► n'est-elle pas nulle ?

 

 

-  Le C.O est un dipôle passif car si aucun courant ne traverse le C.O la tension à ces bornes est nulle. 

 

-  La tension aux bornes d’un conducteur ohmique est proportionnelle à l’intensité du courant qui le traverse.

 

 

-  Loi d'Ohm : on écrit : UAB = R . I

-  Schéma associé à cette loi :

 

 

-  La grandeur R représente le coefficient de proportionnalité : UAB = R . I

-  En physique R est la résistance du conducteur ohmique (grandeur caractéristique).

-  L’unité est le .

-  Relations :

 

III- Détermination de la valeur de la résistance R.

1)- A l'aide d'un ohmmètre.

On utilise la fonction ohmmètre d'un multimètre que l'on branche directement aux bornes du C.O.

-  Pour mesurer la résistance d’un conducteur ohmique, on utilise les bornes V / Ω et COM.

 

-  Le calibre de départ n’est pas très important dans le cas d’un ohmmètre.

-  De manière générale, on choisit le calibre le plus grand.

-  Puis on diminue la valeur du calibre afin de trouver le calibre le mieux adapté, celui qui donne la plus grande précision à la mesure.

 

 Tableau de mesures : 

 

Noir

Jaune

C.O1

sur le calibre : 200 Ω

R1  = 33,0 Ω

sur le calibre : 400 Ω

R1  = 32,8 Ω

C.O2

sur le calibre : 20 kΩ

R2  = 2,19 kΩ

sur le calibre : 4 kΩ

R2  = 2,194 kΩ

 

2)- A l'aide d'un voltmètre et d'un ampèremètre.

Réglages initiaux  

du voltmètre :

Calibre 20 V  courant continu

de l'ampèremètre :

Calibre 400 mA courant continu

Tableau :

 

U (en V)

I (en mA )

Calcul de la résistance R (en Ω)

 

calibre

mesure

calibre

mesure

 

C.0.1

2 V

1,802 V

400 mA

54,6 mA

32,9 Ω

C.0.2

20 V

2,94 V

40 mA

1,33 mA

2203 Ω

 

3)- A l'aide du code de couleurs.

 

 

Couleur et

 Signification

Valeur de R

Intervalle des valeurs possibles

C.O 1

Premier anneau

Orange   3

33,0 Ω

sous forme d'un encadrement :

Deuxième

Orange   3

Troisième

Noir        0

sous forme de segment :

Quatrième

Or    10 – 1

Cinquième

Brun       1 %

C.0 2

Premier anneau

Rouge    2

2,20 kΩ

sous forme d'un encadrement :

Deuxième

Rouge    2

Troisième

Noir        0

sous forme de segment :

Quatrième

brun    1

IV- Incertitudes liées à l'utilisation du multimètre.

1)- Mesure à l'ohmmètre.

multimètre Noir

═► Pour R1 :Incertitude sur la mesure :

═► Pour R2 : Incertitude sur la mesure : 

 

multimètre Jaune

═► Pour R1 :Incertitude sur la mesure :

═► Pour R2 : Incertitude sur la mesure : 

 

multimètre Noir

═► pour R1  :

═► pour R2 :

 

multimètre Jaune

═► pour R1  :

═► pour R2 :

 

 

2)- Mesure à l'aide d'un voltmètre et d'un ampèremètre.

a)-     intensité I :

Rappeler la valeur mesurée de l'intensité pour R1 et R2  :

Pour  R1

I1   =  54,6 mA

Pour  R2

I2   = 1,33 mA

 

-  Incertitude sur la mesure de I1 :

-  Incertitude sur la mesure de I2 :

-  Valeurs possibles pour I:

-  Valeurs possibles pour I:  

 

 

 

b)-     Tension U.

-  Rappeler la valeur mesurée de la tension pour R1 et R2 :

Pour  R1

U1   =  1,802 V

Pour  R2

U2   = 2,94 V

═► Incertitude sur la mesure de U1 : 

═► Incertitude sur la mesure de U2 : 

 

-  Valeurs possibles pour U1 : 

-  Valeurs possibles pour U2 : 

 

c)-     recherche des valeurs possibles du quotient R = U / I.

-  Les valeurs extrêmes sont obtenues de la manière suivante :

-  pour Rmin il faut prendre la valeur du quotient .

-  pour Rmax il faut prendre la valeur du quotient .

 

Calcul de la valeur maximale Rmax

Calcul de la valeur minimale Rmin

C.0.1

   

 

C.0.2

 

 

Donner l'intervalle des valeurs possibles de R calculé en utilisant la relation .

C.0.1

C.0.2

 

 

V- Conclusion générale

 

 Récapitulatif :

 

 

Partie commune à ces trois intervalles : 

 

 

 

-  Il y a une partie commune aux quatre mesures. Les mesures sont compatibles. 

-  Le multimètre jaune est bien adapté à la mesure de la résistance du conducteur ohmique C.O.2 

-  Cas du C.O1 :

-  Cas du C.O2 :