Classe Mobile (2/6) Formation du 8 décembre 2004 Christophe Bourgarel Daniel Bresson

Introduction L’objectif de cette deuxième demi-journée de formation est de réaliser un TP d’électricité avec la classe mobile. Certains découvrent le matériel aujourd'hui D'autres l'ont déjà depuis plus d'un an Le sujet choisi est la vérification de la loi d’Ohm en courant continu On en profitera éventuellement pour tracer la caractéristique d’autres dipôles

Liste du matériel nécessaire Pour ce TP, nous aurons besoin de : un générateur de courant continu un conducteur ohmique, un rhéostat, une lampe un interrupteur, des fils un ordinateur Apple G4 équipé du logiciel Logger Pro une interface LabPro et son cordon USB un capteur de tension et un capteur d’intensité Evoquer les problèmes de vol (salle sécurisée, cadenas) Evoquer les problèmes de casse (légèreté, aspect jouet)

Capteur de courant Ce capteur permet de mesurer l’intensité d’un courant électrique. Il se branche comme un ampèremètre. Ce capteur est polarisé malgré ce qui est écrit dans la notice (+ ou - 0,6A) Faire attention à ce que les élèves ne dépassent pas les 0,6A (ça arrive vite...) Je ne sais pas si le capteur est "protégé" contre les surintensités et l'inversion de polarité... Spécifications techniques : Intensité maxi : 0,6A Résolution avec LABPRO : 0,3 mA

Capteur de tension Ce capteur permet d’enregistrer des tensions électriques entre -10 V et + 10 V. Il se branche comme un voltmètre. Attention aux alimentations 12 V Limité au courant continu ? Spécifications techniques : Mesure des tensions : -10V à +10V Résolution avec Labpro : 4,9 mV

Protocole expérimental (1/3) Réaliser le montage potentiométrique «classique» confor- mément au schéma fourni (on remplacera l’ampèremètre et le voltmètre par les capteurs correspondants) Brancher l’interface LabPro sur le secteur par l’inter- médiaire de son cordon/transfo d’alimentation Connecter les capteurs de tension et d’intensité sur les entrées numériques 1 & 2 de l’interface LabPro (voir schéma) Connecter l’interface LabPro sur le port USB de l’ordinateur Lancer le logiciel LoggerPro Parler de systèmes similaires : Interface CBL de TI Système VTT de Jeulin

Schéma du montage Rh A R V Evoquer les problèmes de vol (salle sécurisée, cadenas) Evoquer les problèmes de casse (légèreté, aspect jouet) A R V Remarque : Les symboles A et V représentent ici les capteurs d’intensité et de tension.

Connexion de l’interface et des capteurs vers l’interface vers capteur d’intensité vers CH2 Evoquer les problèmes de vol (salle sécurisée, cadenas) Evoquer les problèmes de casse (légèreté, aspect jouet) vers capteur de tension vers ordinateur vers CH1 vers secteur

Paramétrage du logiciel Logger Pro Ça y est, tous les branchements sont faits ! Avant de commencer les mesures, commençons par paramétrer le logiciel Logger Pro afin que l’acquisition des données se fasse conformément à ce que l’on veut obtenir ; cela comprend : L’identification (automatique) des capteurs la préparation de la zone graphique le paramétrage du mode d’acquisition le calibrage des capteurs Parler de systèmes similaires : Interface CBL de TI Système VTT de Jeulin

zone graphique zone de données Parler de systèmes similaires : Interface CBL de TI Système VTT de Jeulin

1 / Cliquer sur l’icône LabPro pour ouvrir la fenêtre Capteurs 3 / Observer que les grandeurs associées aux capteurs font l’objet de nouvelles colonnes 4 / La zone graphique s’est dédoublée pour représenter l’intensité et la tension en fonction du temps Parler de systèmes similaires : Interface CBL de TI Système VTT de Jeulin 2 / Vérifier que les deux capteurs ont été reconnus

3 / Le graphique occupe maintenant toute la zone disponible 1a / Cliquer sur le graphique inférieur pour le sélectionner 1b / Taper ensuite sur la touche Suppr pour le supprimer 4 / Voyons maintenant comment modifier les grandeurs représentées 2 / Utiliser la poignée de redimension-nement pour agrandir la fenêtre restante

1 / Cliquer sur l’intitulé de l’axe des abscisses pour ouvrir le menu contextuel 3 / Choisir la tension (Potential) comme grandeur à représenter en ordonnées 2 / Choisir l’intensité (Current) comme grandeur à représenter en abscisses 4 / Il ne reste plus qu’à choisir une échelle conforme aux résultats attendus

1b / Entrer la nouvelle valeur : 0,6A (valeur max du capteur) 1a / Cliquer sur la graduation la plus élevée 1b / Entrer la nouvelle valeur : 0,6A (valeur max du capteur) 3 / Cliquer sur la graduation maxi et entrer la nouvelle valeur : 7 2 / Cliquer sur la graduation mini et entrer la nouvelle valeur : 0 Il ne reste plus qu’à configurer la façon dont l’acquisition va se faire

1 / Cliquer sur cet icône pour ouvrir la boite de dialogue : « Paramètres Des Mesures » (Data Collection) 2 / Sélectionner l’option : « Manuel » (Selected Events)

2 / Cliquer sur OK pour étalonner les capteurs sélectionnés 1 / Cliquer sur cet icône pour ouvrir la boite de dialogue : « Etalonnage des Capteurs » (Zero Sensor Calibrations) 2 / Cliquer sur OK pour étalonner les capteurs sélectionnés

1 / Cliquer sur « Options » et sélectionner : « Options du graphique » (Graph Options) 2 / Décocher la case « Relier Points » (Disconnect Points) et cliquer sur « ok » (Done)

3 / Enregistrer des points régulièrement (tous les 1 volt par exemple) 1 / Cliquer sur « Mesurer » (Collect) pour commencer l’acquisition des données 3 / Enregistrer des points régulièrement (tous les 1 volt par exemple) 2a / Cliquer sur « Garder » (Keep) pour enregistrer le couple (I,U) correspondant 4 / Cliquer sur « Stop » pour arrêter l’acquisition des données 2b / Commencer par les positions extrêmes du rhéostat

1 / Dans le menu « Analyse » , sélectionner l’option « Régression linéaire » (Linear Fit) 2 / Il ne reste plus qu’à interpréter les résultats obtenus

Activité complémentaire : En utilisant l’option « Relier les points », on peut tracer la caractéristique d’autres dipôles (non-linéaires)

Conclusion Cette demi-journée de formation nous a permis de réaliser une première séance de travaux pratiques avec la Classe Mobile. Remercier nos mamans, sans qui nous ne serions pas nés… La prochaine demi-journée de formation sera consacrée à la mise en œuvre de deux nouvelles séances de travaux pratiques choisies dans d’autres domai- nes des Sciences Physiques.

Pour en savoir plus … Les informations contenues dans cette présenta- tion ont été tirées des sources suivantes : www.apple.fr www.vernier.com www.calibration.fr Vous trouverez sur ces sites une foule d’infos supplémentaires : visitez-les ! Oh les nuls, y z'ont tout pompé !!!