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A la découverte de la photorésistance !La page a été mise à jour le Introduction Tu as appris au collège ce qu'est la résistance électrique et tu as découvert la loi d'ohm. Nous allons aujourd'hui découvrir ce qu'est une photorésistance, et à quoi cela peut bien servir.
Prérequis
Documents utiles Plan 1 -
Quel est l'effet d'une photorésistance dans un circuit ?
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1 - Quel est l'effet d'une
photorésistance (L.D.R.)
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 Dans
un schéma électrique, une photorésistance (L.D.R. pour Light
Dépendant Resistor en anglais) est symbolisée de cette manière
:  ou  |
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Réalise le circuit schématisé ci-dessous.
Qu'observes-tu si tu
exposes la photorésistance à différentes luminosités?
Il est possible de mesurer la résistance d'une photorésistance à l'aide d'un ohmmètre. Pour cela, débranche la L.D.R. du circuit puis branche-la aux bornes d'un multimètre (mêmes bornes que pour mesurer une tension). Enfin règle correctement le bouton des calibres.
Quelle est l'action d'une
résistance dans un circuit en série ?
Quelle est l'unité des résistances électriques ? Comment mesure-t-on une résistance
?
Dans quelle situation, la photorésistance s'oppose-t-elle le plus au passage
du courant électrique ?
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2 - Comprendre l'intensité du courant électrique avec la LDR
Pour comprendre la notion de courant électrique, reprends le circuit précédent et ajoutes-y un ampèremètre.
Pour mesurer l'intensité d'un courant électrique,
un ampèremètre doit être traversé par ce courant : Il se branche
donc toujours en série. Pour ce faire, remplacer un
fil (forcément en série) et placer l'ampèremètre à sa place.
Par ailleurs, le courant électrique entre par la borne A ou mA et
ressort par la borne com.
Brancher
un ampèremètre en dérivation
revient à court-circuiter le dipôle par l'ampèremètre !
En conséquence, le fusible de l'ampèremètre va "griller".
L'intensité du courant est la quantité d'électricité qui passe dans un fil par unité de temps, c'est un débit d'électricité.
Vérifie que plus l'intensité du courant est grande plus la DEL brille.
Vérifie que la position de l'ampèremètre dans le circuit n'a pas d'importance.
Ce
n'est pas évident pour toi ? Vas donc voir à cette adresse
pour revoir les lois sur les intensités...
Dans ton compte rendu,
explique ce qu'est l'intensité du courant électrique, quelle en
est l'unité, comment on la mesure, quelles sont les lois à connaître.
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3 - Comment obtenir un capteur de luminosité ?
Introduction
Tu as déjà utilisé différents capteurs qui, à chaque fois, transforment une grandeur physique en tension électrique, tension qui varie comme la grandeur physique.
Comment réaliser un tel capteur pour la luminosité ?
Expériences
Reprends le montage initial sans la DEL puis mesure la tension aux bornes de la LDR
Pourquoi ce montage
ne convient pas ?
Essaie ce nouveau montage où tu ajoutes en série une résistance de 2 200 ohms.
La tension mesurée varie
maintenant en fonction de la luminosité mais en sens inverse. Comment
modifier légèrement le circuit pour corriger ce petit défaut ?
Application
Pour réaliser une acquisition de luminosité avec une interface du type
DATADIRECT ou LABPRO, il faut un capteur qui convertisse les variations
de luminosité en
variation de tension.
C'est simple si tu as bien compris ce que tu as fait précédemment...
Tout d'abord, vérifie que le montage suivant, associant un générateur, une résistance de de 2200 ohms et une LDR, convient bien : La tension varie-t-elle dans le "bon sens" ?
Ensuite, réalise une acquisition qui permette de mesurer la période et la fréquence d'un tapotement du doigt sur la LDR.
Dans ton compte rendu,
recopie et complète la première phrase, recopie le schéma du capteur,
colle le graphe de l'acquisition et donne la période et la fréquence
du tapotement. A quoi d'autre pourrait servir un tel capteur?
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4 - La loi d'ohm pour
comprendre le montage
capteur de luminosité
Introduction
Tu disposes à présent d'un capteur de luminosité constitué d'un générateur, d'une L.D.R. et d'une résistance.
Aux bornes de cette dernière, on peut mesurer une tension qui varie
dans le même sens que la luminosité à laquelle est exposée la L.D.R.
Pourquoi ?
Un début de réponse
| Au collège, tu as appris la loi d'ohm :
U = R . I où I est
l'intensité du courant traversant le conducteur ohmique(en ampère)
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Vérifie cette loi en réalisant ou en simulant le montage
suivant avec différentes résistances et différentes valeurs de tensions.
Pour cela, prends par exemple un conducteur ohmique de résistance
égale à 330 W,
3,3 k W ou 33 k W.
Fais les mesures nécessaires et conclus en discutant par rapport à ton résultat.
Dans un circuit en série l'intensité du
courant est partout la même, tu peux donc placer l'ampèremètre à n'importe
quel endroit de ce circuit à condition que ce soit en série.
Au niveau des branchements,
le courant électrique entre par la borne A ou mA et
ressort par la borne com.
Brancher
un ampèremètre en dérivation revient à court-circuiter
le dipôle par l'ampèremètre ! En conséquence,
le fusible de l'ampèremètre va "griller".
Dans ton compte rendu,
Explique ce qu'est la loi d'ohm et donne quelques exemples tirés
de tes mesures.
Conclusion
Puis fais le circuit ci-dessous : Mesure l'intensité du courant dans le circuit en ajoutant un ampèremètre en série.
Si la LDR est de plus
en plus éclairée, comment varie l'intensité ? Pourquoi ?
Selon la loi d'ohm, appliquée à la résistance R de 2200 ohms, la tension U aux bornes de cette résistance est proportionnelle à l'intensité I du courant qui la traverse.
Si l'intensité I augmente,
comment varie la tension U aux bornes de la résistance ? Pourquoi
?
Pour finir, fais les mesures nécessaires pour différentes luminosités afin de voir si la loi d'ohm est respectée pour n'importe qu'elle luminosité.
Ah ! J'oubliais... Un message pour vous... Cliquez sur SUITE...
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