La force électromotrice

Les connaissances nécessaires

  • La force électromotrice
  • La résistance interne d'un générateur
  • Le principe du montage en opposition

Les objectifs

  • Evaluer la force électromotrice d'une pile et sa résistance interne.
  • Déterminer la courbe caractéristique d'une pile solaire.

L'expérience

 

Le dispositif et le principe des mesures

L'étudiant possède divers générateurs et de quoi réaliser le schéma de la figure 1.
On se base sur le fait que la force électromotrice d'un générateur n'est rien d'autre que la différence de potentiel à ses bornes lorsqu'il ne débite aucun courant. En mettant la sortie du générateur en opposition (figure 1) avec une différence de potentiel réglable et connue (Vcb), la force électromotrice peut être déterminée.
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Les mesures

  • L'étudiant monte le dispositif de la figure 1 et recherche l'opposition exacte entre la tension d'une pile et celle d'un montage potentiométrique à droite du microampèremètre. Le résultat est fonction de V0. Pour éliminer V0, il recommence l'expérience avec une  tension de référence connue. Il trouve ainsi la force électromotrice du générateur.
  • La méthode d'opposition peut aussi être utilisée pour mesurer des différences de potentiel (voltmètre idéal).L'étudiant monte le circuit de la figure 2 où V sera la tension aux bornes d'une pile ordinaire ou d'une cellule solaire. Il peut ainsi en déduire la résistance interne de la pile ordinaire et étudier le comportement de la cellule solaire éclairée par des lampes de natures différentes : une diode électroluminescente et une ampoule halogène.