TP : mesure de la caractéristique de la CTN

1. Objectifs

Relever la caractéristique d'une CTN, trouver un ou plusieurs modèles mathématiques et leurs domaines de validité, apprendre à réaliser des mesures précises, calculer les incertitudes.

2. Montage

Matériel

- une CTN
- un thermomètre électronique ou non, ou un capteur de température
- une plaque chauffante ou un chauffe ballon
- un bécher ou un ballon de 250 ml
- un multimètre pour mesurer la résistance de la CTN

Quelques aspects techniques

La ctn et le thermomètre sont dans un tube à essai. Le tout trempe dans l'eau qui va être chauffée. Démarrer avec de l'eau et de la glace pilée.

3. Mesures

- Penser à noter le numéro de ctn au cas où il faudrait reprendre des mesures la séance suivante.

- Relever dans un tableau (dans Excel ou sinon sur papier) la résistance en fonction de la température.

- Il faut prendre la t° et la valeur de la ctn en même temps. Noter également pour chaque mesure, le calibre du multimètre

 

Tracer la courbe R_ctn = f ( T° ).

Utiliser l'assistant graphique.

Type de graphique : nuage de points - Mettre les grandeurs et unités des axes - Titre du graphique - Mise en page du tableau et du graphique.

Mise en page pour l'impression : le document étant destiné à l'impression, par soucis d'économie de l'encre, éviter toute surcharge inutile de couleurs, mettre le fond du graphique en blanc.

Aide

4. Modélisation

En quoi consiste la modélisation d'une expérience physique ?

Trouver une définition.

Modélisation dans Excel sur le graphique avec la commande "Ajouter une courbe de tendance" : essayer deux modélisations différentes pour discuter de la qualité d'un modèle.

Aide

Récupérer l'équation des modèles pour les utiliser dans une feuille de calcul d'Excel. En tapant une température on récupère une résistance. Comparer les valeurs calculées avec les valeurs expérimentales. Calculer des valeurs de résistances de la ctn pour des températures en dehors de l'intervalle de température de l'expérience. Discussion sur le domaine de validité d'un modèle.

5. Questions

Que veut dire "ctn" ? Expliquer. Vous pouvez faire des recherches sur www.google.fr avec par exemple les termes "résistance ctn" et en cochant "page France".

La ctn est une ctn 150. Que signifie le chiffre "150"

Pourquoi avoir placé la ctn dans un tube à essai ?

Pourquoi placer le thermomètre dans le tube à essai et non directement dans l'eau ?

...

6. Incertitudes

Le thermomètre

Quelle est l'incertitude sur la lecture de la température ?

Varie-t-elle avec la valeur de la température ? (incertitude fixe sur la température due à la graduation du thermomètre) ;

Le multimètre

Chercher dans le manuel du multimètre l'incertitude des calibres utilisés.

Comment interpréter ces informations ?

Rajouter une colonne à droite des mesures pour l'incertitude sur Rctn.

7. Linéarisation

La linéarisation consiste à appliquer une opération mathématique

Dans Excel, on étudie quelle opération il faut appliquer à Rctn pour obtenir une caractéristique linéaire plus facilement exploitable.

8. Conclusion

L'expérience, le montage et les instruments de mesures vous paraîssent-ils adaptés pour relever la caractéristique d'un tel composant ? Justifier votre réponse.

La CTN vous paraît-elle adaptée pour réaliser un thermomètre ou un capteur de température pour un appareillage industriel ? Justifier votre réponse.