Parcours de 3ᵉ 3e- Parcours 1 Expérience Electricite Energie
Experience 1
Tu es technicien dans une entreprise de rénovation énergétique. Avant de remplacer un vieux radiateur électrique jugé trop gourmand, tu dois mesurer son comportement électrique pour savoir s’il consomme réellement beaucoup.
Sécurité : ne branche le circuit qu’après vérification du montage par le professeur. Ne dépasse jamais la tension indiquée par le professeur.
Mesurer la résistance du radiateur
Consigne : on modélise le radiateur par un conducteur ohmique alimenté par un générateur.
- Quelles grandeurs faut-il mesurer pour déterminer la résistance du conducteur ohmique ?
- Schématiser le circuit permettant de mesurer la tension et l’intensité aux bornes du conducteur ohmique (symboles normalisés).
- Rappeler la loi d’Ohm (relation, noms et unités des grandeurs).
Montre à ton professeur ton circuit validé.
Tracer la caractéristique
Consigne : fais varier la tension et relève l’intensité. Réalise chaque mesure deux fois et garde la valeur moyenne (variabilité de la mesure).
- Réaliser les mesures pour au moins 5 tensions différentes et compléter le tableau de mesures.
Tension U (V) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Intensité I (A) |
- Tracer le graphique de la tension U (en V) en fonction de l’intensité I (en A).
- La courbe obtenue est-elle en accord avec la loi d’Ohm ? Justifier.
- Sur ton graphique, tracer les traits de construction permettant de lire l’intensité qui traverserait le radiateur sous une tension de 10 V. Relever cette valeur.
- Calculer alors la résistance R du conducteur ohmique. Rédiger le calcul.
Montre à ton professeur ton graphique terminé.
Du radiateur à la facture
L’installation domestique fonctionne sous une tension de 230 V.
- Calculer l’intensité parcourant le radiateur sous 230 V.
- Calculer la puissance de l’ancien radiateur. Donner le résultat en watts.
On installe donc le nouveau radiateur afin de faire des économies.
L’étiquette du nouveau radiateur | Les prix au kWh de l’électricité |
|---|---|
Utilisation journalière des radiateurs :Ancien radiateur : 14h par jourNouveau radiateur : 6h par jour |
- Rédiger la démarche complète permettant de vérifier quel radiateur, le premier (Q10) ou ce nouveau radiateur permettra de limiter la facture.
Montre à ton professeur ton étude de consommation rédigée.
Prépare ton test
Ce mémento est une liste de questions : cherche les réponses dans ta leçon, ton cahier et l'activité précédente.
Connaissances
- Quelles deux grandeurs faut-il mesurer pour déterminer une résistance ?
- Quelle est la loi d'Ohm ? Quelle est l'unité de chaque grandeur ?
Méthode
- Comment branche-t-on un voltmètre ? Et un ampèremètre ?
- Sais-tu schématiser le circuit de mesure avec les symboles normalisés ?
- Quelle grandeur place-t-on en abscisse et laquelle en ordonnée pour une caractéristique U = f(I) ?
- Que doit-on toujours écrire sur les axes d'un graphique ?
- Comment choisit-on une échelle correcte et régulière ?
- Pourquoi ne relie-t-on pas les points « au hasard » mais par la meilleure droite possible ?
- Comment lit-on sur le graphique l'intensité correspondant à une tension donnée ? Quels traits de construction faut-il tracer ?
- Sais-tu faire la lecture inverse : trouver la tension correspondant à une intensité donnée ?
Interprétation
- À quoi reconnaît-on, sur le graphique, qu'un dipôle suit la loi d'Ohm ?
- Comment détermine-t-on la résistance à partir du graphique ou d'un couple (U ; I) ?
- Si la résistance augmente, que devient l'intensité pour une même tension ?
- Pourquoi une mesure est-elle refaite plusieurs fois ? Que fait-on des valeurs obtenues ?