Expériences¶
Des expériences de physique scolaire, prêtes à être réalisées sur la paillasse virtuelle d’Experimenters. Chaque expérience s’ouvre directement sur sa page avec le circuit déjà monté ; en dessous se trouvent l’objectif, le protocole, le résultat attendu et les questions. Modifiez ce que vous voulez : Recommencer dans le menu du laboratoire remet le montage dans son état initial, Ouvrir la version complète l’ouvre dans un onglet séparé.
École primaire¶
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Circuit fermé et circuit ouvert
Vérifier que le courant circule et que l’ampoule s’allume uniquement dans un circuit fermé.
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Déterminer comment la luminosité d’une ampoule dépend de la tension, c’est-à-dire du nombre de piles branchées en série.
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Deux ampoules en série et en dérivation
Comparer le branchement d’ampoules en série et en dérivation.
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Interrupteurs « ET » et « OU »
Dresser un tableau indiquant quand l’ampoule est allumée pour deux interrupteurs branchés en série et en dérivation.
Collège¶
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Éclairage d'escalier en va-et-vient
Comprendre le fonctionnement d’un circuit dans lequel une ampoule peut être allumée et éteinte depuis deux endroits, comme l’éclairage d’un escalier ou d’un long couloir.
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Branchement de l'ampèremètre et du voltmètre
Apprendre à brancher un ampèremètre en série et un voltmètre en dérivation sur une portion de circuit.
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Observer ce qui se passe lors d’un court-circuit et comment fonctionne la protection.
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Observer comment un fusible protège un circuit contre les surcharges et les courts-circuits, et pourquoi son calibre est adapté à la charge.
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Vérifier que, dans un circuit en série, l’intensité est la même partout et que les tensions aux bornes des différentes parties ainsi que les résistances s’additionnent.
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Vérifier que l’intensité totale est égale à la somme des intensités dans les branches, et déterminer la résistance totale des branches.
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Établir la relation entre l’intensité du courant qui traverse une résistance et la tension à ses bornes.
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Caractéristiques courant-tension
Mesurer les caractéristiques courant-tension d’une résistance, d’une ampoule à filament et d’une diode, et comparer leurs formes.
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Vérifier qu’une diode ne laisse passer le courant que dans un seul sens, et brancher une LED avec une résistance de limitation du courant.
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Rhéostat pour régler la luminosité
Régler progressivement l’intensité du courant et la luminosité d’une ampoule à l’aide d’un rhéostat.
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Déterminer la puissance des ampoules, \(P = U \cdot I\), et comparer leur luminosité lorsqu’elles sont branchées en dérivation et en série.
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Diviseur de tension à potentiomètre
Obtenir une tension réglable à l’aide d’un potentiomètre et observer comment une charge modifie la tension de sortie du diviseur.
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Tension alternative à l'oscilloscope
Mesurer la période, la fréquence, l’amplitude et la valeur efficace d’une tension alternative.
Lycée¶
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Force électromotrice et résistance interne
Déterminer la force électromotrice et la résistance interne d’une pile à partir de la façon dont la tension aux bornes du circuit extérieur dépend de l’intensité.
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Vérifier la loi des nœuds et la loi des mailles de Kirchhoff dans un circuit à deux sources.
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Équilibrer le pont et déterminer une résistance inconnue à partir de la condition d’équilibre.
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Charge et décharge d'un condensateur au voltmètre
Relever les courbes de charge et de décharge d’un condensateur, et déterminer la constante de temps RC ainsi que la capacité de deux condensateurs branchés en dérivation.
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Observer la charge et la décharge d’un condensateur à l’oscilloscope et mesurer la constante de temps.
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Le condensateur, réservoir d'énergie
Vérifier qu’un condensateur chargé stocke de l’énergie et peut alimenter une ampoule.
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Retard du courant dans une bobine (deux ampoules)
Observer comment une bobine retarde l’établissement du courant à la fermeture du circuit.
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Auto-induction à l'ouverture du circuit
Observer la force électromotrice d’auto-induction à l’ouverture d’un circuit comportant une bobine.
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Observer la croissance et la décroissance du courant dans un circuit RL et mesurer la constante de temps \(L / R\).
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Oscillations amorties dans un circuit LC
Observer les oscillations libres amorties dans un circuit LC et mesurer leur période.
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Impédance d'un condensateur et d'une bobine en alternatif
Étudier comment l’impédance d’un condensateur et d’une bobine dépend de la fréquence.
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Voir le déphasage entre le courant et la tension pour un condensateur.
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Résonance d'un circuit RLC série
Mesurer la courbe de résonance d’un circuit RLC série.
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Comparer l’effet du courant alternatif et du courant continu et comprendre le sens de la valeur efficace.
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Étudier le redresseur double alternance à pont de diodes et le lissage de l’ondulation par un condensateur.
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Mesurer les réponses en fréquence des filtres RC passe-bas et passe-haut.
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Obtenir des courbes de Lissajous et s’en servir pour déterminer le rapport des fréquences de deux signaux.
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Voir comment un faible courant de base commande un fort courant de collecteur, et mesurer le gain en courant du transistor.
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Amplificateur à émetteur commun
Réaliser un étage amplificateur à transistor, déterminer son point de fonctionnement et son gain en tension.
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Déterminer comment la tension aux bornes de l’enroulement secondaire d’un transformateur dépend du nombre de spires des enroulements.
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Comparer les intensités et les puissances dans les circuits primaire et secondaire d’un transformateur et estimer son rendement.
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Transformateur et courant continu
Vérifier si un transformateur fonctionne en courant continu, et constater qu’une tension n’apparaît dans l’enroulement secondaire que lorsque le courant dans le primaire varie.
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Énergie et puissance électriques
Mesurer la puissance consommée par l’ampoule et l’énergie que le courant fournit au cours du temps ; vérifier que \(E = P \cdot t\).
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Puissance en courant alternatif
Mesurer la puissance d’un courant alternatif dans une résistance et la relier à la valeur efficace de la tension.
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Énergie lors de la charge d'un condensateur
Mesurer combien d’énergie la source fournit lors de la charge d’un condensateur et quelle part de cette énergie le condensateur stocke.