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Pont de Wheatstone

samedi 15 septembre 2007, par Xavier Ducros
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On considère un pont de Wheatstone constitué de 4 résistances. On souhaite établir la condition d’équilibre du pont. Ensuite, on l’utilise hors équilibre pour mesurer une température.

Nous vous proposons également d’autres exercices corrigés d’électricité.

En cliquant (droit) sur les composants, un menu apparaît et propose diverses options : affichage des tensions, courants, changer les valeurs des composants (avec réglette ou en tapant la valeur)…

Etude d’un pont de Wheatstone
Un pont est dit équilibré lorsque le courant qui circule dans la branche centrale qui contient l’ampèremètre est nul.

-Le pont est-il équilibré ?



-On fixe 3 résistances et R_4 est supposée variable (clic droit sur elle, puis ajuster la valeur). Combien vaut-elle à l’équilibre (en ohms, un chiffre après la virgule) ?
   

-On assimile l’ampèremètre à une petite résistance. Lorsque le pont est équilibré, la tension à ses bornes est




-A l’équilibre, le courant dans R_1 est




-La condition d’équilibre est




-Cette condition correspond bien à la valeur trouvée sur la simulation (écrire oui ou non) ?
   

R_4 est désormais fixée à la valeur précédente. On remplace l’ampèremètre par un voltmètre supposé idéal (le sélectionner en bas à droite dans le menu de droite et le faire glisser sur l’ampèremètre du circuit). La résistance R_1 varie avec la température (en °C) suivant R_1=R_{10}(1+\alpha \theta) avec \alpha=4.10^{-3} °C^{-1} et R_{10} la valeur de R_1 à l’équilibre, lorsque la température est de 0°C (étalonnage du pont).

-La tension aux bornes du voltmètre est donnée par (on note E la fem de la pile)





-Lorsque la température est positive, la tension mesurée est (écrire négative ou positive)
   

-On lit une tension de -89 mV. Quelle est la température mesurée (en °C, arrondie à l’unité la plus proche)
   


Quel est selon vous le niveau de cet exercice ?
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