Représentation de l'évolution de grandeur physique : Tracé de la caractéristique U = f(I)

Représentation initiales des élèves : le conducteur ohmique

Comment évolue la tension aux bornes d'un dipôle ohmique lorsque l'intensité du courant qui y circule double ?

Les résultats du mesurage précédent (méthode indirecte sans ampèremètre) sont-ils toujours valables si l'intensité du courant est plus grande ? Est plus faible ?

Remarque

Le tracé de la caractéristique est la première étape dans la construction du modèle. L'outil tableur n'est pas encore bien maîtrisé par tous les élèves de seconde. Son utilisation est ici encore simplifiée par le choix de GeoGebra.

Expérimentation : Mesurage de i et u

Reprendre le montage avec voltmètre et ampèremètre (voir schéma ci-contre).

  1. En agissant sur la résistance variable, relever une dizaine de mesures de \(I\) et de \(U\) en s'arrangeant pour que les valeurs des tensions n'excèdent pas 2 V (de cette façon, on n'utilise qu'un seul calibre des voltmètres).

  2. Ouvrir le fichier GeoGebra intitulé caractéristique.ggb

  3. Reporter les valeurs mesurées dans le tableur de GeoGebra.

Méthode

  1. Sélectionner les données des colonnes (\(I\) et \(U\)) et réaliser une analyse statistique à deux variables.

  2. Que peut-on dire de l'évolution de \(U\) en fonction de \(I\) ?

  3. Sauvegarder les fenêtres tableur et analyse de données obtenues dans le document de compte-rendu.

L'élève identifie une situation de proportionnalité.