Électricité : Comment obtenir et utiliser efficacement l’énergie électrique ? Obtenir un courant continu à partir d’un courant alternatif et inversement
Objectif 
- Mettre en évidence expérimentalement le rôle d’une diode et d’un pont de diodes dans un circuit.
- Réaliser le redressement puis le filtrage d’un courant alternatif.
Matériel 
- un générateur
- une diode
- un pont de diodes
- un oscilloscope
- 4 fils rouges, 4 fils noirs
- un boîtier de résistances
- une lampe
- un interrupteur
- un boîtier de condensateurs.
Dans la suite du document, ce symbole signifie « Appeler le professeur ».
Pensez à préciser les unités des valeurs relevées ou calculées.
★ = 1 pt ☆ = 0,5 pt
Introduction : document vidéo
………. / 2 pts
Visualiser les 6 premières minutes de la vidéo suivante et répondre aux questions :
1.) Un courant électrique est un courant :
◻ de protons
◻ de neutrons
◻ d’électrons
◻ d’atomes
☆ C1
2.) Le sens conventionnel du courant continu est :
◻ du moins vers le plus
◻ du plus vers le moins
◻ de gauche à droite
◻ de droite à gauche
☆ C1
3.) Le courant continu :
◻ est produit par une batterie
◻ déplace les électrons dans un seul sens
◻ est produit par un alternateur
◻ déplace les électrons dans les deux sens
☆ C1
4.) Le courant alternatif :
◻ est produit par une batterie
◻ déplace les électrons dans un seul sens
◻ est produit par un alternateur
◻ déplace les électrons dans les deux sens
☆ C1
Fonctionnement d’une diode
………. / 2,5 pts
5.) Réaliser le montage suivant, appeler le professeur pour présenter votre montage avant la mise sous tension ⚠ ⚡
☆☆ C1 C3
6.) Qu’observez-vous à la fermeture de l’interrupteur ?
………………………………………………………………………………☆ C1 C3
7.) Inverser la polarité de la diode. Qu’observez-vous ?
………………………………………………………………………………☆ C1 C3
8.) Formulez une hypothèse sur le fonctionnement de la diode ?
………………………………………………………………………………☆ C2
Visualisation d’une tension alternative
………. / 4,5 pts
9.) Relevez la fréquence de fonctionnement du générateur (préciser l’unité) ?
……………………………………………………………………………………………………………………..☆ C1
10.) Réaliser le montage suivant, appeler le professeur pour présenter votre montage avant la mise sous tension ⚠ ⚡
☆☆ C1 C3
11.) Représenter ci-dessous l’oscillogramme obtenu.
☆☆ C3 C5
12.) Compléter les informations :
Balayage horizontal : ……………☆ C1
Période T (s) = …………………☆ C3
Fréquence (Hz) = …………………☆ C4
Balayage vertical : ……………………☆ C1
Tension max UMAX (V) = ……………☆ C3
Redressement mono alternance
………. / 2,5 pts
13.) Réaliser le montage suivant, appeler le professeur pour présenter votre montage avant la mise sous tension ⚠ ⚡
☆☆ C1 C3
14.) Représenter ci-dessous l’oscillogramme obtenu.
☆ C3 C5
15.) Compléter les informations :
Période T (s) = …………………☆ C3
Fréquence (Hz) = …………………☆ C4
Tension max UMAX (V) = ……………☆ C3
Redressement double alternance
………. / 5 pts
16.) Réaliser le montage suivant, appeler le professeur pour présenter votre montage avant la mise sous tension ⚠ ⚡
☆☆ C1 C3
17.) Représenter ci-dessous l’oscillogramme obtenu.
☆ C3 C5
18.) Compléter les informations :
Période T (s) = …………………☆ C3
Fréquence (Hz) = …………………☆ C4
Tension max UMAX (V) = ……………☆ C3
19.) Représenter le sens du courant dans le circuit lors de chaque alternance :
Alternance 1
☆☆ C4
Alternance 2
☆☆ C4
20.) Le courant traverse le résistor :
◻ toujours dans le même sens
◻ en changeant de sens à chaque alternance
☆ C4
Filtrage du courant
………. / 3,5 pts
21.) Réaliser le montage suivant, appeler le professeur pour présenter votre montage avant la mise sous tension ⚡
⚠ ATTENTION à la polarité du condensateur ⚠
☆☆ C1 C3
22.) Représenter ci-dessous l’oscillogramme obtenu.
☆ C3 C5
23.) Que pouvez-vous en déduire sur l’effet du condensateur dans le circuit ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………☆ C2
24.) Remplacer le condensateur de 1000 μF par celui de 2200 μF puis celui de 4700 μF et observer l’oscillogramme.
⚠ ATTENTION à la polarité du condensateur ⚠
Qu’observez-vous ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………☆☆ C3 C4
24.) Que pouvez-vous en déduire sur l’influence de la valeur de la capacité du condensateur ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………☆☆ C2
Compétences, capacités et connaissances issues du référentiel BAC PRO Terminales – Physique Chimie Education Nationale
Capacités
Mettre en évidence expérimentalement le rôle d’une diode et d’un pont de diodes dans un circuit.
Définir les fonctions de transformation alternatif / continu.
Réaliser le redressement puis le filtrage d’un courant alternatif.
Connaissances
Savoir que le redressement permet de passer d’un courant électrique alternatif à un courant électrique continu.
Savoir que le condensateur permet de filtrer le courant redressé.
Savoir qu’un onduleur permet de passer d’un courant continu à un courant alternatif.
Compétence – C1
S’approprier
Rechercher, extraire et organiser l’information.
Traduire des informations, des codages.
Compétence – C2
Analyser
Raisonner
Émettre des conjectures, formuler des hypothèses.
Proposer, choisir une méthode de résolution ou un protocole expérimental.
Élaborer un algorithme.
Compétence – C3
Réaliser
Mettre en œuvre une méthode de résolution, des algorithmes ou un protocole expérimental en respectant les règles de sécurité.
Utiliser un modèle, représenter, calculer.
Expérimenter, faire une simulation.
Compétence – C4
Valider
Exploiter et interpréter des résultats ou des observations de façon critique et argumentée.
Contrôler la vraisemblance d’une conjecture, de la valeur d’une mesure.
Valider un modèle ou une hypothèse.
Mener un raisonnement logique et établir une conclusion.
Compétence – C5
Communiquer
Rendre compte d’un résultat, à l’oral ou à l’écrit en utilisant des outils et un langage approprié.
Expliquer une démarche.
Super TP merci pour les idées
Oui il est sympa à faire celui-ci 🙂