TP : Thermistance

Une thermistance (photo ci-contre) est une résistance dont la valeur change en fonction de la température.

On se propose donc d'étalonner la thermistance afin de pouvoir disposer d'un thermomètre très peu onéreux.

thermistance

Documents

Thermistance

Il existe deux types de thermistance :

  • CTP : Coefficient de Température Positif
  • CTN : Coefficient de Température Négatif
thermistance
caractéristiques des thermistances ctp et ctn
Température et agitation thermique

En 1741, Celsius propose une échelle très simple qui va rapidement s’imposer : 0°C dans la glace fondante et 100°C dans l’eau bouillante.


Au XIXe siècle, Lord Kelvin instaure une température absolue qui n’a pas besoin de référence. Il définit le zéro absolu comme la température à laquelle la matière n’a aucune énergie thermique. Impossible de faire plus froid que ça ! Il ajuste ensuite sa graduation sur celle de Celsius : un Kelvin représente la température obtenue en augmentant le zéro absolu d’un degré Celsius. On sait aujourd’hui que la glace fond à 273,15 K, c’est-à-dire que le zéro absolu correspond à -273,15 °C.

Questions préliminaires
  1. Que représente la température du point de vue moléculaire ?
  2. Donner la relation entre T(K) et θ(°C)

CORRECTION

  1. La température représente l'agitation des molécules au sein de la matière (plus l'agitation est grande plus la température est élevée).
  2. T(K) = θ(°C) + 273,15

Étalonnage de la thermistance

Montage expérimental

Un bécher rempli aux 3/4 d'eau est placé sur un bec électrique.

Un thermomètre et la thermistance plongent dans l'eau.

Le chauffage débute et on note la valeur de la résistance tous les 5°C environ jusqu'à 80°C environ.

Les données sont regroupées dans un tableur afin d'être exploitée.

Remarques

  • On utilise préférentiellement "REGRESSI" pour traiter les données
  • Grâce à Regressi on peut éventuellement chercher un modèle correspondant aux mesures réalisées.

AIDE : Fichiers de mesure

icone idee

Fichier REGRESSI : Mesures expérimentales

Fichier EXCEL : Mesures expérimentales

montage expérimental d'étude d'une thermistance

Questions

  1. Tracer la courbe θ=f(R).
  2. La résistance évolue-t-elle de façon linéaire avec la température ?
  3. La thermistance étudiée est-elle une CTP ou une CTN ?
  4. Expliquer comment utiliser la thermistance pour trouver la température de la pièce par exemple.
  5. On appelle "sensibilité" de la thermistance le rapport ΔR/ΔT. Donner un ordre de grandeur de la sensibilité de la thermistance étudiée et expliquer ce qu'elle représente.

CORRECTION

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