Montage potentiométrique

Montage potentiométrique

 

I - Le diviseur de tension: plaçons en série 2 résistances et réalisons le montage suivant:

Diviseur de tensions

Comparons UAM / U AB et RAM / RAB. On mesure, avec les 2 voltmètres: UAB = 4,01 V et UAM = 0,709 V.
D'autre part à l'ohmmètre, on trouve R1 = RAM = 98 Ω et R2 = RBM = 460 Ω. D'où:

UAM / UAB = 0,709 / 4,01 = 0,177

R1 / (R1+R2) = 98 / (98+460) = 0,176

On conclut que

UAM / UAB = R1 / (R1+R2)

Si R1 = R2 alors UAM / UAB = R1 / (R1+R1) = R1 / 2 R1 = 1 / 2.

Si R1 = 10 Ω et si R2 = 20 Ω, alors UAM / UAB = 10 / 30 = 1 / 3.

II - L'échelle de tension: Plaçons en série 10 résistances identiques et mesurons la tension le long de cette chaîne, la borne COM
du voltmètre étant toujours reliée à la borne ( - ) du générateur:

Montage:

L'échelle de tensions

n désigne le nombre de résistances en série entre les bornes du voltmètre ( n = 3 pour le schéma précédent).

Résultats:

Un est proportionnnel à n

Ainsi, U1 = 0,5 V; U2 = 1,0 V; U3 = 1,5 V; U4 = 2,0 V; U5 = 2,5 V; U6 = 3,0 V; U7 = 3,5 V; U8 = 4,0 V; U9 = 4,5 V; U10 = 5,0V soit:

Un = n U1.

A partir d'une tension imposée par le générateur, on peut obtenir des tensions plus faibles mais la variation se fait par paliers (ici, paliers de 0,5 V).

 

On peut dire que chaque résistance divise la tension totale fournie par le générateur.

III - Le potentiomètre, diviseur de tension:

Il est constitué d'un fil conducteur enroulé sur un support et dont les 2 extrêmités sont reliées extérieurement à des bornes (A et B)
permettant des connexions électriques.
Un curseur conducteur mobile le long de l'enroulement est lui-aussi relié extérieurement à une borne (M).


Potentiomètre radio rotatif (capteur d'angle)


Potentiomètres linéaires (capteurs de position)


Le potentiomètre permet de régler finement une tension: c'est un diviseur de tension.

Le générateur attaque en totalité l'enroulement AB du potentiomètre, l'enroulement est donc sous la tension UAB.
La partie MB de cet enroulement est sous une tension moindre car sa longueur est plus courte.
On peut prélever une tension UMB inférieure à la précédente et l'envoyer aux bornes d'un dipôle qu'on placerait à droite du potentiomètre.
Le réglage de la tension est plus fin qu'avec des résistances car le curseur se déplace le long d'un fil.

IV - Le potentiomètre, capteur d'angle - Etude des oscillations d'un pendule pesant:


En rendant solidaires l'axe du potentiomètre radio et celui du pendule, on peut numériser les oscillations du pendule et étudier le comportement de l'angle a au cours du temps. Les variations de cet angle se répercutent sur la partie MB du potentiomètre et donc sur la tension UMB que l'on envoit sur la voie EA0 de l'interface.

Résultat en visualisant 100 * U1:



Autre possibilité:


V - Le potentiomètre, capteur de position - Etude des oscillations d'un pendule élastique:




Résultat: