avec Céline di Simone
On a déjà étudié la résistance qui est un capteur de tension ou encore d’intensité, celle-ci étant proportionnelle à la tension.
I - Un capteur de température, la thermistance:
Dans ce T.P on utilise une thermistance à CTN ( coefficient de température négatif ).
1°) Montage:
On mesure R à l’ohmmètre en fonction de la température.
Dans la pratique:
2°) Mesures et courbe R = f(q):
On observe une courbe décroissante donc cette thermistance voit sa résistance
diminuer lorsque la température augmente.
La pente de cette courbe est
variable mais elle reste négative d’où la désignation CTN.
Celle-ci a une
résistance de 1 kW à 26°C.
Lorsque la température
dépasse une certaine valeur, la résistance passera au dessous d’un certain seuil
et elle pourra déclencher une alarme incendie ou un thermostat.
Remarque: A une température donnée, la thermistance suit la loi d’ohm
U= RI, mais R dépend de la température.
II- Un capteur de lumière, la photo-résistance:
1°) Etude qualitative de la résistance:
2°) Application: Etude des oscillations d'un pendule par occultation
Lors des oscillations, la masse du pendule s'interpose entre la lampe et la photorésistance, faisant varier sa résistance et par conséquent l'intensité et la tension entre ses bornes.
Les durées d'occultation sont plus longues que celles de pleine lumière.
3°) Autre application: Alarme à la lumière
En plaçant buzzer et photorésistance en dérivation, on pourrait déclencher le buzzer lorsque l'éclairement de la photorésistance chute.
III-La diode (électroluminescente), DEL ou LED:
Diode électroluminescente rouge - Représentation des diodes:
1°) Expérience préliminaire:
La diode n’est pas un dipôle symétrique. A gauche elle est dans le sens passant, à droite dans le sens bloqué.
2°) Montage:
3 °) Caractéristique de la diode:
4°) Conclusion:
La courbe U = f(I) présente trois régions :
- une région rectiligne
(région I) presque verticale (le courant ne passe pas): la résistance de la
diode tend vers l’infini.
- une région arrondi (région II) assez peu
étendue.
- une région rectiligne (région III) presque horizontale (le courant
augmente beaucoup même si la tension U augmente peu): la diode est alors bonne
conductrice, elle a une faible résistance.
Linéariser une caractéristique,
c’est trouver l’équation d'une droite qui serre au plus près la caractéristique
réelle.
La caractéristique décolle de 0 pour U > 1,8 V.
.U <
U0 = 1,8 V alors I = 0 quelque soit U (linéarisation région I).
.U
>U0 = 1,8 V alors U = 12 * I + 1,9 (linéarisation région
III).
Dans cette partie, la résistance de la diode vaut R = 12 W.
U0 est appelée tension de seuil de la diode
(notée parfois US).
4°) La diode idéale:
U0 = 0 V. Résistance nulle ou infinie suivant le sens.
La différence entre une DEL et une diode ordinaire c’est que la DEL émet de
la lumière si U > Uo.
En courant alternatif la diode ne laisse
passer le courant qu’une alternance sur deux :
l’alternance pour laquelle
elle est dans le sens passant.