Caractéristiques d'une résistance


Matériel/binôme

1 générateur variable de 0 - 20V
1 boitier de résistance avec R =  68 Ω
2 multimètres: 1 voltmètre,
1 ampèremètre
5 fils de connexion

La caractéristique d'une résistance est le tracé obtenu sur un graphique qui représente la tension U aux bornes de la résistance en fonction de l'intensité dans le circuit.
Faire varier U sur le générateur en commençant à 0 jusqu'à 10 V, relever U et I sur les multimètres et compléter le tableau.
Ne pas dépasser 10 V: la résistance fond!
Astuce: Sur le générateur, lorsque le potentiomètre est à 0, on a quand même une tension U et une intensité non nulles.
Pour la première mesure de U et I : laisser le générateur éteint. La droite obtenue sur le graphique passera ainsi par l'origine 0
Ne pas se fier aux valeurs qu'indique le potentiomètre (bouton) sur le générateur, il n'est pas fiable. Il faut lire la tension avec un voltmètre dans le circuit aux bornes de la résistance.

Résultats

U (V)

0

1,17

2,83

4,57

5,83

6,97

7,23

8,11

9,22

10

I (mA)

0

17,3

42,5

68,0

87,4

105

109,7

123,1

140,3

154,3


Graphique avec Excel
Dans le tableau de valeurs à faire sous Excel, mettre les valeurs de I en ampère ! 1A =1000mA



Avec la VTT, comparer les tracés obtenus avec 2 résistances différentes

VTT + PC + vidéoprojecteur
1 générateur variable de tension continue 0-20 V
1 boîtier de résistance R= 68 Ω et 120 Ω
Capteur voltmètre
paramètres: grandeur 0_15 V
affichage: ligne continue
Capteur ampèremètre
paramètres: grandeur 0- 0,3 A
validation: manuelle
Enregistrer point par point en faisant varier la tension aux bornes du générateur.
Le point O: générateur éteint.
Ne pas revenir en arrière avec le potentiomètre du générateur.

Stopper l'acquisition après le relevé
du dernier point, sinon des points
continuent de s'afficher sur le tracé.

Résultats

Dans le tableau, ne figurent que les valeurs de R = 120 Ω.
Le tracé obtenu est une droite qui passe par l'origine, c'est une fonction linéaire du type y = a × x avec y = U, a = R, x = I.
Ce type de graphique est aussi appelé "caractéristique d'une résistance"
R est le coefficient de proportionnalité, R =  U/I.
Si l'on prend le point 7 (0,083; 9,96), alors 9,96/0,083 = 120.....= R et c'est valable pour tous les points.
Cette relation U = R × I est la loi d'Ohm
Lien mathématique sur Wikipédia sur les fonctions linéaires, qui explique entre autre les "pentes" selon la valeur de R.
On peut dire que plus R est grand, plus la pente "monte"

Vérification avec Excel qui donne la fonction mathématique y =Rx


On peut dire que le résultat trouvé: R = 119,59 est très proche de la valeur de R = 120 Ω indiqué par le code couleur sur cette résistance. Il faut aussi tenir compte de toutes les incertitudes liées au matériel, au nombre de décimaux choisis dans les calculs...