Résistance Atome d'hélium

Les résistances du commerce portent des cercles colorés. Le code des couleurs permet de connaître la valeur de ces résistances. Qu’en est-il dans la pratique ?

On fera une rédaction soignée à l'aide de phrases complètes et correctes.

I Mesure de plusieurs résistances issues d'un même lot de fabrication
II Etude statistique d'un lot de 100 résistances
III Notion d'écart-type

 

I Mesure de plusieurs résistances issues d'un même lot de fabrication
Prendre les dix résistances fournies par le professeur et les mesurer à l’aide d’un multimètre.
  1. Quelle est la valeur annoncée par le fabricant ?
  2. Que constatez-vous ?
  3. A quoi attribuez-vous ces différences ?

resist.gif (1378 octets)

   

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II Etude statistique d'un lot de 100 résistances
1) On fera circuler 10 lots de 10 résistances. Pour chaque lot, on mesurera les résistances à l'ohmmètre et on notera les résultats dans le fichier excel. (stat_tp.xls)

2) Pour que l'histogramme se construise au fur et à mesure de l'introduction des données, on remplira les cellules sur fond rosé:

  • valeur indiquée et
  • intervalle de l'histogramme.

Cette dernière valeur pourra être modifiée ultérieurement pour utiliser au mieux l'histogramme.

excel.gif (3215 octets)

res1000.gif (1531 octets)

Tolérance:
Résistances ordinaires: (2 chiffres significatifs)

Couleur

argent

or

Code 10% 5%

Résistances de précision: (3 chiffres significatifs)

Couleur

marron

rouge

Code 1% 2%
3) Lorsque le tableau sera complet, utiliser les fonctions moyenne, maximum et minimum pour déterminer les valeurs moyenne, maximale et minimale des résistances mesurées.

Syntaxe des fonctions:

  • MOYENNE (cellule 1:cellule n)

  • MAX (cellule 1:cellule n)

  • MIN (cellule 1:cellule n)

où cellule n est la référence de la dernière cellule.

4) Que dire de la valeur moyenne trouvée? Est-ce anormal? Justifier.

5) Chaque valeur mesurée est-elle acceptable, selon les indications du fabricant ?

On écrira au préalable l'intervalle dans lequel on doit trouver la valeur de la résistance.

   

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III Notion d'écart-type  
L'écart-type est une grandeur qui sert à évaluer la dispersion des mesures. Ce nombre est d'autant plus grand que les mesures sont éloignées de la valeur moyenne.

 

On aurait pu utiliser l'écart moyen, ce qui donnerait la relation facile à comprendre:

ecart_mo.gif (1644 octets)

ecart.gif (1232 octets)est l'écart entre une valeur de R et la moyenne de ces valeurs.

L'écart-type est un nombre qui accentue l'effet de dispersion. Il utilise une formule complexe faisant intervenir les carrés des écarts.

Ce nombre peut être calculé directement à partir des calculatrices scientifiques courantes ou à l'aide d'un logiciel comme Excel.

 

1) Utiliser la fonction "écart-type" d'excel pour calculer l'écart-type de cette série de cent mesures. Syntaxe:
ECARTYPE(cellule 1:cellule n)
2) Représenter ensuite sur l'histogramme des valeurs de R (courbe de Gauss), l'intervalle déterminé par l'écart-type, de part et d'autre de la valeur moyenne.
 

gauss1.gif (2294 octets)

gauss2.gif (2359 octets)

L'écart-type traduit la précision.
Ainsi, plus l'écart-type Et est faible, plus les valeurs des résistances se rapprochent de la valeur moyenne.
Une grande dispersion des mesures traduit une faible précision sur les valeurs des résistances.
Supposons que nous ayions étudié 3 lots de 100 résistances.
  • premier lot: tolérance 5%,
  • second lot: tolérance 2%,
  • dernier lot: tolérance 1%.
4) Donner l'aspect des courbes de Gauss obtenues en utilisant le type de diagramme ci-dessus.

5) Faire une phrase pour exprimer comment varie l'écart-type quand la dispersion des résultats augmente.

   

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