Loi de Joule (Influence de l’intensité du courant)

Loi de Joule (Influence de l’intensité du courant), tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Influence de l’intensité du courant

a) Introduction Cette expérience n’est pas facile à réaliser avec des élèves, car elle nécessite des réglages vraiment rapides. De plus, les élévations de température sont assez faibles pour des intensités inférieures à 1A. Plus le volume d’eau est important, plus il est nécessaire d’attendre longtemps pour avoir des résultats probants.
b) Protocole On réalise un circuit série comprenant :  un générateur de tension continue 6/12 V  un rhéostat 33 Ω, 2,2 A  un ampèremètre  le conducteur ohmique à plonger dans le calorimètre (plus de détails sur les complément voir partie accessoires)
Dans le calorimètre, verser un volume V1 d’eau à température ambiante. Noter la masse d’eau froide (m1) et la température de cette eau (T1).
Dans le calorimètre, plonger le conducteur ohmique (R = 6 Ω). Déclencher le chronomètre en allumant le générateur et régler rapidement l’intensité à la valeur souhaitée. Agiter. Au bout de 4 minutes, relever la nouvelle température (T2) et ajuster rapidement l’intensité pour la mesure suivante.
c) Exploitation La loi de conservation de l’énergie indique que toute l’énergie dégagée par effet Joule par le conducteur ohmique est reçue par l’eau froide et le calorimètre.
d) Exemple de résultats : Calorimètre simplifié 251014 : Avec C = 130 J.K-1 Eau froide m1 = 148,4 g R = 6 Ω Δt = 4 min