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Conducteurs ohmiques

Objectifs :

·         Aborder la notion d’incertitude liée à l’utilisation d’un appareil de mesure

·         Réaliser un compte-rendu à l’aide d’un logiciel de traitement de texte (Word)

1.     Résistance d’un conducteur ohmique

1.1.   Le code des couleurs

La valeur de la résistance d’un conducteur ohmique est indiquée par un code de couleur. Sur les conducteurs ohmiques que vous avez devant vous, vous pouvez observer des anneaux de couleur.

Pour déchiffrer ce code, il faut commencer par placer le conducteur ohmique dans le bon sens. En général, la résistance possède un anneau doré ou argenté qu’il faut placer à droite. Dans d’autres cas, c’est l’anneau le plus large qu’il faut placer à droite.

Méthode pour une résistance à 4 anneaux.

·         Les deux premiers anneaux donnent les chiffres significatifs (le premier donne la dizaine et le second l’unité).

·         Le troisième anneau donne le multiplicateur (la puissance de 10 qu’il faut multiplier avec les chiffres significatifs).

·         Le quatrième anneau donne la tolérance (les incertitudes sur la valeur réelle de la résistance donnée par le constructeur).

Remarque : un moyen mnémotechnique pour se rappeler du code des couleurs est de retenir la phrase suivante à Ne Mangez Rien Ou Jeûnez Voilà Bien Votre Grande Bêtise.

La place des mots dans la phrase indique le chiffre correspondant à la couleur de l’anneau.

" Quelle formule doit-on donc utiliser pour calculer la valeur de la résistance suivante (a, b, c et p représentent les chiffres associés aux anneaux de couleur).

" Qu’est-ce que signifie la notion de tolérance pour un constructeur ?

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

F Relever la couleur des 4 anneaux du conducteur ohmique sur votre paillasse :

_ _ _ _           _ _ _ _        _ _ _ _ _                         _ _ _ _ _ %

" En déduire la valeur de la résistance R et son encadrement :    

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2.   L'ohmmètre

F Relier directement les bornes du conducteur ohmique aux bornes W et COM de l’ohmmètre.

F Mesurer R : noter sa valeur et indiquer le calibre utilisé :  

R = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Calibre : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

" La valeur mesurée est-elle cohérente par rapport à l’intervalle obtenu à partir du code des couleurs ?

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3.   Incertitude liée à l’appareil de mesure

1.4.   Code des couleurs avec le tableur Excel

Nous allons créer un outil sous Excel qui permet de calculer de manière automatique la valeur de la résistance d’un conducteur ohmique en fonction de la couleur de ces anneaux.

6.       Tester l’outil de calcul en changeant les couleurs dans le tableau, essayer avec les couleurs de la résistance que vous avez utilisée précédemment.

7.       Quand l’outil fonctionne améliorer sa présentation et sa mise en forme afin de le rendre utilisable par quelqu’un d’autre.

2.     Association de conducteurs ohmiques

2.1.   Association en série

·         Placer en série 2 conducteurs ohmiques de résistance R₁ et R₂ mesurées préalablement à l’ohmmètre.

·         Mesurer la résistance R_eq équivalente à cette association.

·         Compléter le tableau ci-dessous. Comparer R_s à R₁ + R₂. Conclure.

·         Comparer R_eq à R₁ + R₂ et Conclure.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2.   Association en dérivation

·         Placer en dérivation sur les 2 conducteurs ohmiques précédents.

·         Mesurer la résistance R_eq équivalente à cette association.                                

·         Compléter le tableau.

·         Comparer 1/ R_eq à 1/R₁ + 1/R₂ et conclure.

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3.     Compte rendu

Réaliser un compte rendu sous Word sous forme d’une notice qui détaillera comment utiliser l’outil de calcul Excel (ouverture, utilisation, calculs réalisés,…).

Dans une seconde partie rappeler les lois d’association de conducteurs ohmiques.

Ce dont vous aurez besoin sous Excel

1.     Fusion de cellules

2.     Trier les cellules d’un tableau par ordre alphabétique

3.     Utiliser une fonction ou réaliser un calcul

·         Pour réaliser un calcul dans une cellule Excel, commencer par taper « = » dans la cellule puis taper votre calcul.

Exemple : Si je tape « = 3 + 2 » dans une cellule, le résultat affiché est 5.

A la place des chiffres on peut aussi sélectionner d’autres cellules afin d’utiliser les valeurs qu’elles contiennent (faire l’essai pour mieux comprendre).

·         On peut utiliser de la même manière des fonctions pré enregistrées dans Excel.

Exemple : la formule « = somme(2 ;3) » me renvoit la valeur 5.

4.     Utilisation de la fonction RECHERCHEV

La fonction RECHERCHEV permet de chercher une valeur dans la colonne située à l'extrême gauche d'un tableau et renvoie une valeur dans la même ligne d'une colonne que vous spécifiez dans le tableau.

Exemple :

5.     Liste déroulante

Pour transformer une cellule en liste déroulante, commencer par sélectionner la cellule puis cliquer sur « Données » et sur « validation ».

La fenêtre représentée ci-dessous s’ouvre :

6.     Insérer dans une cellule une formule comprenant un calcul et une chaîne de caractère.

Si je veux faire apparaître dans une cellule « A = 5 » résultat de mon calcul 3 + 2, je tape :

« = "A = " & 3+2 »