QCM : Thermistances et circuits résistifs (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel type de capteur est une thermistance, et de quoi dépend sa résistance notée R(T)R(T) ?

Une résistance fixe associée à un capteur de température distinct
Un capteur résistif dont la résistance dépend de la tension appliquée
Un capteur résistif dont la résistance dépend de la température T
Un générateur dont la force électromotrice dépend de la température

Un capteur résistif dont la résistance dépend de la température T

Explication

Une thermistance est un capteur de température résistif caractérisé par une résistance R(T)R(T) qui varie avec la température. La résistance fixe, la dépendance en tension et le générateur décrivent d’autres notions.

2. Dans le montage série étudié, comment les résistances R1R_1 et R(T)R(T) sont-elles reliées et alimentées ?

En série avec un générateur idéal de tension continue de force électromotrice E
En dérivation, la thermistance n’étant pas reliée au générateur idéal
En série avec un générateur idéal de courant continu d’intensité E
En dérivation avec un générateur idéal de tension continue de force électromotrice E

En série avec un générateur idéal de tension continue de force électromotrice E

Explication

Le montage relie R1R_1 et R(T)R(T) en série aux bornes d’un générateur idéal de tension continue de force électromotrice EE. La dérivation, la source de courant et l’absence d’alimentation de la thermistance contredisent cette configuration.

3. Un générateur idéal de tension continue de force électromotrice E alimente en série une résistance R1=2RR_1=2R et une thermistance de résistance R(T)=RR(T)=R. Quelle expression donne le courant du circuit ?

ER3R\frac{ER}{3R}
ER\frac{E}{R}
E3R\frac{E}{3R}
E2R\frac{E}{2R}

$$\frac{E}{3R}$$

Explication

Les résistances en série s’additionnent : R1+R(T)=2R+R=3RR_1+R(T)=2R+R=3R, donc i=E3Ri=\frac{E}{3R}. ER\frac{E}{R} oublie une résistance, ER3R\frac{ER}{3R} correspond à une autre grandeur, et E2R\frac{E}{2R} omet la thermistance dans la somme.

4. Dans un circuit série alimenté par E, la thermistance a une résistance R et la résistance en série vaut R1=3RR_1=3R. Quelle est la tension aux bornes de la thermistance ?

3E4\frac{3E}{4}
E4\frac{E}{4}
4E3\frac{4E}{3}
EE

$$\frac{E}{4}$$

Explication

La division de tension donne UR=ERR1+RU_R=\frac{ER}{R_1+R} ; avec R1=3RR_1=3R, on obtient UR=ER4R=E4U_R=\frac{ER}{4R}=\frac{E}{4}. EE ignore le partage, 3E4\frac{3E}{4} attribue la tension de R1R_1 à la thermistance, et 4E3\frac{4E}{3} inverse le rapport.

5. Dans quel type de montage la thermistance étudiée est-elle insérée ?

Un diviseur de tension à deux résistances
Un circuit série simple
Un circuit en dérivation simple
Un pont de Wheatstone

Un pont de Wheatstone

Explication

La thermistance CTN est insérée dans un pont de Wheatstone. Un circuit série, une dérivation simple ou un diviseur à deux résistances ne désignent pas ce montage.

6. Dans un pont, une thermistance avait une résistance R0R_0 à la température de référence. Après une hausse de température de ΔT\Delta T, quelle expression représente sa résistance selon le modèle étudié ?

R0−ΔRR_0-\Delta R
R0+ΔRR_0+\Delta R
R0ΔRR_0\Delta R
R0+ΔTR_0+\Delta T

$$R_0+\Delta R$$

Explication

Après l’augmentation de température, la relation donnée est R(T)=R0+ΔRR(T)=R_0+\Delta R. La soustraction inverse le signe de la variation, l’addition de ΔT\Delta T mélange température et résistance, et le produit ne correspond pas à la relation indiquée.

7. Lors du réglage d’un pont de Wheatstone contenant une thermistance, quelle condition faut-il atteindre pour que le pont soit équilibré ?

R1=R3R_1=R_3
UAB=EU_{AB}=E
UR=0 VU_R=0\,\text{V}
UAB=0 VU_{AB}=0\,\text{V}

$$U_{AB}=0\,\text{V}$$

Explication

L’équilibrage du pont est défini par une différence de potentiel nulle entre A et B, soit UAB=0 VU_{AB}=0\,\text{V}. L’égalité de deux résistances ne suffit pas à énoncer la condition générale, tandis que UAB=EU_{AB}=E ou UR=0U_R=0 désigne une autre condition électrique.

8. Dans un montage composé de plusieurs résistances, quelle grandeur faut-il déterminer pour remplacer le circuit vu entre les bornes A et B par une seule résistance équivalente ?

La tension électrique entre A et B
Le courant traversant la branche principale
La résistance équivalente entre A et B
La résistance de la branche la plus longue

La résistance équivalente entre A et B

Explication

La résistance équivalente caractérise l’ensemble du circuit d’association vu entre A et B. La résistance d’une branche ne décrit qu’un trajet, tandis que la tension et le courant sont d’autres grandeurs électriques.

9. Pour le schéma 4 d’une association de résistances, quelles valeurs faut-il utiliser pour calculer la résistance équivalente lorsque la résistance de référence vaut RR ?

R3=R5=2RR_3=R_5=2R et R1=R2=R4=RR_1=R_2=R_4=R
R1=R3=2RR_1=R_3=2R et R2=R4=R5=RR_2=R_4=R_5=R
R1=R2=2RR_1=R_2=2R et R3=R4=R5=RR_3=R_4=R_5=R
R2=R4=2RR_2=R_4=2R et R1=R3=R5=RR_1=R_3=R_5=R

$$R_1=R_3=2R$$ et $$R_2=R_4=R_5=R$$

Explication

Dans le schéma 4, R1 et R3 valent chacune le double de R, tandis que R2, R4 et R5 valent chacune R. Les autres propositions déplacent les résistances de valeur double vers des composants auxquels cette valeur n’est pas attribuée.

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Qu’est-ce qu’une thermistance ?

Un capteur de température résistif dont la résistance dépend de la température.

Comment sont branchées les résistances du montage étudié ?

En série.

Quel générateur alimente le montage étudié ?

Un générateur idéal de tension continue de force électromotrice EE.

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