Signaux et capteurs - Cours et exercices de Physique, Seconde
Les notions abordées :
Loi des nœuds et des mailles
Dès qu'un circuit comporte plusieurs boucles, les intensités et les tensions électriques dans chaque branche suivent des lois appelées : lois de Kirchhoff, ou plus communément les lois des nœuds et des mailles.a. La loi des nœuds
Cette loi concerne les intensités électriques. Une intensité électrique se mesure en ampère de symbole A avec un ampèremètre branché en série dans un circuit. Le courant entre la borne A ou mA et ressort par la borne COM.
Remarque : Si l'ampèremètre est branché en sens inverse, un signe « – » apparaît sur l'écran de mesure.
Un nœud est un point de séparation du courant électrique entre deux branches du circuit.
La loi des nœuds indique que la somme des courants arrivant au nœud est égale à la somme des courants qui en partent :
I1 = I2 + I3
Remarque : L'intensité du courant électrique est constante dans chaque branche.
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Caractéristique tension-courant d'un dipôle et loi d'Ohm
Chaque composant électrique ou électronique fonctionne d'une manière unique. Afin de pouvoir les utiliser, il est nécessaire de modéliser mathématiquement ces différents fonctionnements.a. Caractéristique tension-courant d'un dipôle
Pour étudier le fonctionnement d'un composant on réalise le montage ci-dessous.
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Capteurs électriques
La miniaturisation des composants électriques a permis de fabriquer de nombreux capteurs. Leur rôle principal est de traduire des grandeurs physiques en grandeurs électriques. Ils traduisent le plus souvent des tensions.a. Exemples de capteurs
Il existe une grande variété de capteurs : près d'une quarantaine.
Chaque capteur, parmi les exemples suivants, a été conçu pour convertir une grandeur physique en tension ou en intensité afin qu'elle puisse être traitée.
Exemples de capteurs :
- Capteurs de pression : ils sont utilisés en météorologie, en aviation pour déterminer les altitudes et en médecine pour mesurer la pression sanguine ;
- Capteurs de température : ils sont parfois formés de thermistances. Ces composants ont une valeur de résistance qui dépend de la température ;
- Capteurs d'humidité : ils voient une modification de leur conductivité. Ils sont par exemple, utilisés pour détecter un arrosage insuffisant ;
- Accéléromètres : ils captent les modifications de la vitesse d'un objet. Les podomètres utilisent ce genre de capteur afin de compter le nombre de pas d'un marcheur ;
- Capteurs piézoélectriques : ils utilisent la propriété de certains matériaux. Ils se polarisent lorsqu'ils subissent une contrainte, ainsi une tension apparaît. Ces capteurs permettent de mesurer des forces.
Les derniers avis
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Les autres notions abordées dans le chapitre Cours et exercices de Physique en Seconde - Ondes et signaux
