Chapitre 2 : Modélisations linéaires d’un dipôle
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Exercice 2
a) Pour tracer la caractéristique de la diode, il faut placer en amont de celle-ci un générateur dont on
peut faire varier la tension (alimentation stabilisée) ou utiliser un générateur en série avec un potentiomètre (résistance variable). Un voltmètre aux bornes de la diode permet de mesurer la tension u ,
un ampèremètre en série avec celle-ci donnera la mesure de l’intensité i du courant.
b) Pour
la caractéristique est linéaire ; on peut écrire
où E ′ est la tension
du générateur de Thévenin et R ′ la résistance interne.
On applique la méthode n° 4 à la diode étudiée en convention récepteur.
• On mesure la pente
de la droite et on en déduit la résistance R ′ :
soit :
• On mesure la tension à vide E ′ en faisant
d’où :
Pour déterminer E ′ , on prolonge la droite jusqu’à l’axe des ordonnées.
La diode est donc équivalente à la fcém
en série avec la résistance
c) Le montage réalisé est schématisé ci-contre.
Comme
on lit sur la caractéristique de la diode
• En convention générateur, la tension aux bornes du générateur est :
d’où :
• La puissance reçue par la diode est :
• La puissance fournie par le générateur est :
La puissance reçue par un dipôle se calcule en convention récepteur. La puissance fournie par un dipôle se calcule
en convention générateur.
On constate que l’énergie se conserve dans le circuit : la puissance reçue par la diode est égale à la puissance
fournie par le générateur.
d) Les droites modélisant le mieux la diode sont (avec u en volt et i en ampère) :
– pour
;
– pour
i
E
u
A
V
u 0,7 V,
Ͼ
u
E′ R′i,
+
=
∆u
∆i
------ -
R′
∆u
∆i
------ - ,
=
R′
2 1
–
0,3 0,1
–
---------------------5 Ω .
=
=
i
0,
=
E′
0,5 V.
=
E¢
0,5 V
=
R¢
5 W .
=
i
u
E′ 0,5 V
=
R ′ 5 Ω
=
u
0,5 5 i
+
=
i
⇔
R
E
I
U
I
0,1 A,
=
U 1 V.
=
U
E RI,
–
=
R
E U
–
I
-------------- -
1,5 1
–
0,1
----------------5 W .
=
=
=
ᏼ diode
UI
1 0,1
×
0,1 W .
=
=
=
ᏼ g
UI
0,1 W .
=
=
u 0,5,
Ͻ
i
0
=
u 0,5,
Ͼ
u
5i 0,5.
+
=
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