Travaux pratiques d'Électricité 3
Objectifs :
- Étudier le
comportement des circuits RL série et RL parallèle
- Mesurer les
grandeurs caractéristiques (tension, courant, déphasage)
- Calculer
l'impédance, la résistance et la réactance équivalentes
Matériel :
- Générateur
basse fréquence
- Résistances,
inductances
- Multimètres
(voltmètre, ampèremètre)
- Oscilloscope
- Câbles de
connexion
I. Circuit RL série
1. Monter un
circuit RL série avec une résistance R et une inductance L.
2. Relever les
valeurs de tension et courant en fonction de la fréquence.
3. Tracer le
diagramme de Fresnel et calculer l'impédance, la résistance et la réactance
équivalentes.
II. Circuit RL parallèle
1. Monter un
circuit RL parallèle avec une résistance R et une inductance L.
2. Relever les
valeurs de tension et courant en fonction de la fréquence.
3. Calculer
l'impédance, la résistance et la réactance équivalentes.
III. Résonance série
1. Réaliser un
circuit RL série et faire varier la fréquence.
2. Identifier
la fréquence de résonance et calculer la valeur de l'inductance.
3. Mesurer les
grandeurs caractéristiques (tension, courant, déphasage) à la résonance.
IV. Résonance parallèle
1. Réaliser un
circuit RL parallèle et faire varier la fréquence.
2. Identifier
la fréquence de résonance et calculer la valeur de l'inductance.
3. Mesurer les
grandeurs caractéristiques (tension, courant, déphasage) à la résonance.
Rédiger un
compte-rendu détaillé présentant les résultats expérimentaux, les calculs et
une analyse critique des phénomènes observés.
Télécharger TP PDF ici:
Ø Très bien, voici un exemple de
travaux pratiques sur le condensateur plan rempli d'un diélectrique :
TP I : Condensateur plan rempli d'un diélectrique
Objectifs :
- Étudier le
comportement d'un condensateur plan rempli d'un diélectrique
- Mesurer la
capacité du condensateur en fonction de la nature du diélectrique
- Vérifier
expérimentalement la loi de variation de la capacité en fonction de l'épaisseur
du diélectrique
Matériel :
- Diélectriques
de différentes natures (air, verre, mica, etc.)
- Pied à
coulisse, palmer
- Multimètre
(capacimètre)
- Alimentation
de laboratoire
- Oscilloscope
Protocole :
1. Mesurer les
dimensions géométriques du condensateur plan (surface des armatures, épaisseur
du diélectrique).
2. Mesurer la
capacité du condensateur lorsque le diélectrique est l'air.
3. Remplacer le
diélectrique par différents matériaux (verre, mica, etc.) et mesurer à nouveau
la capacité.
4. Tracer la
variation de la capacité en fonction de la nature du diélectrique.
5. Faire varier
l'épaisseur du diélectrique (verre ou mica) et mesurer la capacité pour chaque
épaisseur.
6. Tracer la
variation de la capacité en fonction de l'épaisseur du diélectrique.
7. Comparer les
résultats expérimentaux avec les lois théoriques.
Exploitations et analyses :
- Calculer la
permittivité relative εr de chaque diélectrique à partir des mesures de
capacité.
- Vérifier la
loi de variation de la capacité en fonction de l'épaisseur du diélectrique.
- Discuter de
l'influence de la nature et de l'épaisseur du diélectrique sur les performances
du condensateur.
- Identifier
les sources d'erreurs et proposer des améliorations du protocole.
Rédiger un
compte-rendu détaillé présentant les résultats expérimentaux, les calculs et
une analyse critique des phénomènes observés.
Voir la vidéo ici:
Voici un exemple de travaux pratiques sur la propagation d'une onde électromagnétique :
TP II : Propagation d'une onde électromagnétique
Objectifs :
- Étudier la
propagation d'une onde électromagnétique dans l'air
- Mesurer les
caractéristiques de l'onde (vitesse, longueur d'onde, fréquence)
- Vérifier la
relation entre la vitesse, la longueur d'onde et la fréquence
Matériel :
- Générateur HF
(haute fréquence)
- Antenne
émettrice et réceptrice
- Oscilloscope
numérique
- Dispositif de
mesure de distance
Protocole :
1. Installer le
montage avec l'antenne émettrice et l'antenne réceptrice face à face, séparées
d'une distance d.
2. Brancher le
générateur HF à l'antenne émettrice et l'oscilloscope à l'antenne réceptrice.
3. Régler la
fréquence f du générateur HF.
4. Mesurer la
distance d entre les deux antennes.
5. Visualiser
le signal reçu sur l'oscilloscope et mesurer la période T du signal.
6. Répéter les
étapes 3 à 5 pour différentes fréquences f.
Exploitation et analyses :
1. Calculer la
longueur d'onde λ à partir de la période T mesurée :
λ = c / f
avec c = vitesse de la lumière dans le vide
(3×10^8 m/s)
2. Tracer la
variation de la longueur d'onde λ en fonction de la fréquence f.
Vérifier la relation linéaire entre λ et
1/f.
3. Calculer la
vitesse de propagation v de l'onde électromagnétique :
v = d / T
4. Comparer la
valeur de v avec la vitesse de la lumière c.
Discuter des éventuels écarts et de leurs
origines (influence du milieu de propagation, etc.).
5. Identifier
les sources d'erreurs et proposer des améliorations du protocole.
Rédiger un
compte-rendu détaillé présentant les résultats expérimentaux, les calculs et
une analyse critique des phénomènes observés.