Activité 5: Déterminer le point de fonctionnement d'un circuit électrique
Objectif: Exploiter la caractéristique d'un dipôle électrique : point de fonctionnement,
modélisation par une relation U = f(1) ou I-g(U). Représenter et exploiter la caractéristique d'un
dipôle.
Les diodes électroluminescentes (DEL) sont utilisées dans
de nombreux dispositifs d'éclairage comme par exemple
les lampes frontales. Ces composants peuvent être
détruits par des courants d'intensités trop importantes.
Peut-on prévoir l'intensité I du courant traversant une DEL afin de ne pas la détériorer?
De Schéma du circuit simplifié d'une lampe frontale
M
DEL protégée
L'intensité maximale admissible par la DEL est Imax=30 mA.
I(en mA)
U (en V)
Den2 Caractéristique d'une pile
Le tableau ci-dessous donne l'évolution de l'intensité du courant et de la
tension aux bornes d'une pile de tension nominale 4,5 V.
0
4,82
4,81
4,74
G
2,20
4,78
9,51
4,67
14,1
4,6
18,5
4,54
Matériel
Générateur variable (6V)
. Pile (4,5 V)
. DEL
Résistance de protection
R=22092
Fils de connexion
Ampèremètre
• Voltmètre
VOCABULAIRE
Point de fonctionnement: point
d'intersection des caractéristiques
d'un générateur et d'un autre
dipôle. Il permet de déterminer
les grandeurs U et / associées à un
circuit formé par les deux dipôles.
Analyser/Raisonner
1a-Proposer un protocole expérimental permettant de tracer la caractéristique U= f(1) de
la DEL protégée.
1b-Mettre en oeuvre ce protocole après vérification.
1c-Tracer la caractéristique de la DEL protogée.
2-Sur le même graphique, tracer la caractéristique de la pile.
3-Relever les coordonnées du point P de fonctionnement.
4- On souhaite construire une lampe frontale en utilisant une pile et la DEL protégée.
a- Prévoir en justifiant, la tension U et l'intensité I du courant dans le circuit.
b- La DEL risque-t-elle d'être détériorée ?
Communiquer
5-Définir le point de fonctionnement et indiquer son intérêt.
6-Expliquer comment déterminer le point de fonctionnement d'un circuit électrique.