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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 14
Activité 1 - Activité expérimentale
80 min
La tension aux bornes d'une pile dépend-elle du nombre de dipôles alimentés ?
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Problématique de l'activité
Émilie utilise une pile de 9 V pour faire briller des lampes associées en dérivation. Elle constate que la tension aux bornes de la pile diminue quand le nombre de lampes augmente.
Qu'est-ce que la caractéristique U = f (I) d'une source réelle de tension ?
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La tension aux bornes d'une pile plate de 4,5 V est-elle variable ?
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Doc. 1Comment tracer la caractéristique d'un générateur ?
Pour obtenir la caractéristique U = f(I) d'un générateur, il faut le connecter à une résistance R réglable. En modifiant la valeur de R , on ajuste l'intensité I du courant à la valeur désirée.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
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Doc. 2Sources de tension continue
- Une source idéale de tension est un générateur parfait, caractérisé par une tension E_{0} à ses bornes qui reste constante.
- Une source r éelle de tension peut être modélisée par une source idéale de tension en série avec une résistance r appelée résistance interne de la source. La tension aux bornes de la source réelle a pour équation : U=E_{0}-r \cdot I.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
- E_{0} est la tension à vide ;
- I_{\mathrm{cc}} est l'intensité du courant de court-circuit, c'est-à-dire l'intensité du courant lorsque la source de tension est en court-circuit (ses deux bornes sont reliées par un fil).
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Doc. 3Matériel nécessaire
- Logiciel tableur-grapheur ;
- Pile de 4,5 V ou de 9 V (6LR61) ;
- Ampèremètre ;
- Voltmètre ;
- Rhéostat (ou potentiomètre) de 100 \Omega ;
- Fils de connexion ;
- Interrupteur.
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Questions
Compétence(s)
VAL : Modéliser numériquement un ensemble de mesures
1. Schématiser le montage effectué par Émilie avec une pile et trois lampes.
2. Doc. 1 On souhaite tracer la caractéristique d'une pile similaire. Câbler le montage présenté en choisissant un calibre adapté pour le voltmètre et l'ampèremètre.
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2. Doc. 1 On souhaite tracer la caractéristique d'une pile similaire. Câbler le montage présenté en choisissant un calibre adapté pour le voltmètre et l'ampèremètre.
3. Effectuer les mesures nécessaires de U et de I en faisant varier la valeur de la résistance du rhéostat. Tracer la caractéristique U = f(I) à l'aide d'un logiciel tableur-grapheur.
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4. Modéliser cette caractéristique par une régression linéaire. Relever les valeurs du coefficient directeur de la droite et son ordonnée à l'origine, puis à l'aide du doc. 2 en déduire les valeurs numériques des paramètres E_{0} et r de la pile.
GeoGebra
5. Quelle est la valeur de l'intensité de court-circuit I_{\text{cc}} pour le générateur réel (U = 0 V dans ce cas) ?
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Synthèse de l'activité
La tension aux bornes d'un générateur réel de tension est-elle constante ? Si non, de
quel(s) paramètre(s) dépend-elle ?
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