Circuits

Variateur (rhéostat + ampoule)

Faites glisser le curseur du rhéostat pour changer sa résistance et observez l'ampoule s'éclaircir ou s'assombrir.

Variateur (rhéostat + ampoule) — simulation interactive de Circuits. Faites glisser le curseur du rhéostat pour changer sa résistance et observez l'ampoule s'éclaircir ou s'assombrir. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.

résistance variable

Un rhéostat en série agit comme un gradateur  : plus de résistance signifie moins de courant et une ampoule moins lumineuse.

Le curseur du rhéostat change la résistance dans la boucle. Le courant total descend quand R_rhéostat augmente.

• Courant I = ε / R_total
• Puissance de l'ampoule P_lamp = I²·R_lamp

Mémoire d'enquête

Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire

Le brief reprend la page pré-rendue  : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.

Question de conduite

Un rhéostat (résistance variable) est câblé en série avec une lampe. Lorsque vous faites glisser le rhéostat vers une résistance plus élevée, le courant de la lampe augmente-t-il ou diminue-t-il ?

Des pronostics à peser

• Le courant augmente à mesure que la résistance du rhéostat augmente.
• Le courant diminue à mesure que la résistance du rhéostat augmente – plus la résistance en série totale signifie moins de courant.
• Le courant ne dépend pas du réglage du rhéostat.

Rôles variables

Ce que vous définissez  :

• Résistance du rhéostat R_rh (Ω)

Ce que vous mesurez  :

• Courant de la lampe I (A)

Comment se déroule l'enquête

1. Ouvrez le préréglage du gradateur et appuyez sur Réinitialiser. La lampe est fixée à 100 Ω  ; la batterie alimente 9 V.
2. Activez la lecture du courant sur la lampe.
3. Réglez la résistance du rhéostat pour chaque essai et enregistrez le courant de la lampe.

Équation gouvernante

Rhéostat comme résistance en série — V = I·R

Un rhéostat agit comme une résistance série réglable  : I = E/(R_lamp + R_rh). Le faire glisser vers une résistance plus élevée réduit continuellement le courant, atténuant la lampe en douceur plutôt que de l'allumer ou de l'éteindre complètement.

Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre

• Pour un essai, calculez I = E/(R_lamp + R_rh) en utilisant E = 9 V, R_lamp = 100 Ω. Comparez avec le tableau.
• Le rhéostat et la lampe sont en série, c'est donc la même relation que les résistances en série — sauf que maintenant une « résistance » est réglable en continu. Expliquez pourquoi le fait de faire glisser le rhéostat atténue ou éclaircit doucement la lampe.

Où cela apparaît au-delà du laboratoire

• Contrairement à un variateur LED moderne (qui coupe et rétablit rapidement l'alimentation), un variateur à rhéostat dissipe de l'énergie sous forme de chaleur dans le rhéostat lui-même, exactement proportionnelle à son propre I²R. Expliquez pourquoi un variateur à rhéostat à l'ancienne chauffe.
• Ce rhéostat peut être réglé n'importe où entre 0 Ω et 100 Ω. Quel est le courant maximum possible (rhéostat à 0 Ω) et le courant minimum possible (rhéostat au maximum) ? Utilisez votre formule pour vérifier les deux limites.

• AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
• AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
• IB Physics — B.5 Current and circuits
• General High School Physics — Electricity & DC circuits
• NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields

1. Bienvenue dans le regulador de intensité
2. Sélectionnez l'ampoule
3. Appuyez sur Lecture
4. Desliza pour atténuer
5. Ouvrez l'Inspecteur
6. Bravo !

Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.

Ouvrir le laboratoire interactif →

Télécharger la fiche de laboratoire →

Loi d'Ohm