CARACTÉRISTIQUE D'UN DIPÔLE PASSIF
POINT de FONCTIONNEMENT d'un CIRCUIT SÉRIE
II Acquisitions et transfert
III Calcul préliminaire de l'intensité
IV Modélisation
V Calcul direct de la résistance du dipôle
VI Détermination du point de fonctionnement du dipôle dans un circuit
Fichier Word correspondant
I Objectifs
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II Acquisitions et transfert
A. Montage
 |
La diode pourra être remplacée par n'importe quel dipôle
(varistance, etc.) dont on souhaite tracer la caractéristique. Bien que plusieurs
variantes de ce montage soient possibles a priori, on peut remarquer que:
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 | La référence de mesure de l'interface ORPHY pourrait aussi être placée en B (ligne de masse) |
| le choix retenu ici (référence entre les deux dipôles) présente l'avantage de voir déjà se tracer la caractéristique sur l'écran d'acquisition; mais l'inconvénient d'avoir à réaliser une inversion de signe sur la tension acquise(1) aux bornes d'un des deux dipôles (R ici), suivant les conventions 'récepteur' habituelles. Ceci est très facile au niveau de l'étalonnage manuel dans le logiciel d'acquisition, où il faut choisir la correspondance suivante: |
tension sur EA0 (U1 en V): |
grandeur physique correspondante (R*I en V): |
| 0 | 0 |
| 5 | -5 |
| pour les élèves plus avancés, l'étalonnage manuel peut être effectué directement en intensité, en même temps que l'opération d'inversion de signe: |
tension sur EA0 (U1 en V): |
grandeur physique correspondante (I en mA): |
| 0 | 0 |
| 5 | -5/100 = -50 |
Abscisse: |
Voies actives: |
Enregistrement: |
Acquisition: |
||||
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EA: |
Variable: |
Signe: |
Cal: |
Unité: |
|
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EAx |
U1 (ou I) |
± |
5 |
V |
|||
EAy |
Ud |
± |
5 |
V |
|||
* avec ORPHY-PORTABLE 2: brancher dans l'ordre: capsules ±6 V et ±6 V.
Charger l'acquisition pré réglée:
| * avec ORPHY-GTS2 | * avec ORPHY-GTI2 |
| PORTABLE 2 | |
C. Variables transférées
U= -U1, et Ud
(ou bien I et Ud, suivant le choix effectué pour l'acquisition).
Dans la fenêtre 'Graphiques' (menu Fenêtre/graphe Variables), clic-D
pour choisir 'Coordonnées' dans le menu contextuel, ou clic-G sur l'icône correspondante
:
| U en abscisses |
| Ud en ordonnées (à gauche) |
On a ainsi la représentation graphique de Ud=f(I).
III Calcul préliminaire de l'intensité
(dans le cas où celle-ci n'a pas été créée directement par étalonnage manuel)
Revenir dans la fenêtre 'Grandeurs', onglet 'Expressions', et saisir directement dans une nouvelle ligne de ce 'mémo' (frappe de la touche 'Entrée' pour revenir à la ligne, comme dans un traitement de texte):
I=-U1/100
ou bien:
I= U/100
pour créer la nouvelle grandeur I, et valider par la touche 'F2'
(ou double frappe de la touche 'Entrée') ou en cliquant-G sur l'icône clignotante 
; le résultat apparaît alors dans l'onglet
'Variables'. Choisir les coordonnées comme indiqué au paragraphe précédent pour
afficher correctement la caractéristique courant-tension.
IV Modélisation
Nous prendrons comme exemple ici une diode (sens direct), pour modéliser la portion la plus rectiligne de sa caractéristique (opération appelée 'linéarisation de caractéristique').
Dans la fenêtre 'Graphiques', clic-D pour choisir 'Modélisation' dans
le menu contextuel, ou touche F9, ou clic-G sur l'icône correspondant 
: un volet supplémentaire s'ouvre alors
dans la partie gauche de la fenêtre graphique. Saisir dans la zone "Expression du
modèle" le type de fonction choisi sous la forme (ici fonction affine):
Ud=r*I+Us
(en représentant par r la résistance interne du dipôle, et par Us sa tension de seuil)
et valider par la touche F2 ou par l'icône clignotante . Déplacer par cliquer-glisser du pointeur
les deux bornes (matérialisées par deux grosses croix) qui sont apparues, pour encadrer
uniquement la zone à modéliser (ici la partie passante de la caractéristique directe).
On lit alors directement sous la zone de saisie la valeur des paramètres calculés par le
programme.
N.B. L'ajustage du modèle à la courbe expérimentale est automatique
dans le cas du modèle affine, si ce choix a été coché dans l'onglet 'Modélisation' du
menu 'Options'. Sinon, cliquer sur le bouton 'Ajuster' 
juste après avoir saisi l'expression du modèle.
On peut aussi utiliser en place de saisie manuelle un modèle prédéfini(2) (accès par clic-G sur icône
correspondante 
).
V Calcul direct de la résistance du dipôle
La résistance statique, ou la résistance dynamique, du dipôle peut être obtenue directement avec le curseur ''Données':
| en cochant l'affichage de la pente: le logiciel fait le calcul pour les 2 points de la caractéristique désignés |
| sinon par calcul de la pente à partir des coordonnées des 2 points, qui
sont affichées en bas (dans les deux cas, déplacer chaque réticule à volonté par cliquer-glisser du pointeur). |
VI Détermination du point de fonctionnement du dipôle dans un circuit
Il faut superposer à la caractéristique précédente celle d'un dipôle de type générateur. Regressi offre deux solutions pour superposer le tracé à partir de son équation:
A. Par la fenêtre 'Grandeurs'
Dans la fenêtre 'Grandeurs', onglet 'Expressions', saisir directement dans une nouvelle ligne de ce 'mémo' l'équation de la nouvelle caractéristique: son tracé n'apparaîtra que pour les valeurs de l'abscisse (I ici) déjà existantes.
B. Par la fenêtre 'Modélisation'
Revenir dans cette fenêtre, et saisir sous l'équation du modèle du par. III (en respectant exactement la syntaxe du ":" avant le signe "="):
Ud:= 1.2 – 50 * I
(exemple d'un générateur de résistance 50 W et de f.é.m. 1.2 V).
La caractéristique du générateur sera alors tracée en tous points
du graphique. Lire les coordonnées du point de fonctionnement à l'intersection en
utilisant le curseur "Réticule", ou "Données" (avec un seul
réticule choisi).
