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Leçon · FND-10 · Pont diviseur appliqué · 1/4

Comprendre le pont diviseur appliqué

4 étapes·15 min·0/4 fait·quiz à réussir
voix

Tu l'as déjà utilisé deux fois sans le savoir vraiment : pour lire la , pour raboter un trop haut. Ce module retourne le dans tous les sens jusqu'à ce qu'il devienne TON outil : la formule démontrée à partir de la — pas récitée —, le résistif qui prend la place d'une des deux , et le sens de variation que TU choisis en plaçant le capteur en haut ou en bas.

📖 Comprendre

1. Deux résistances, un seul courant : la formule démontrée

Le , ce sont deux entre la d'entrée Ue et la , et une sortie Us prise au point milieu. En série, il n'existe qu'un seul chemin : le même traverse R1 puis R2. La appliquée à l'ensemble donne ce courant, I = Ue ÷ (R1 + R2) ; appliquée à R2 seule, elle donne la tension du point milieu, Us = R2 × I. En remplaçant I, la formule apparaît : Us = Ue × R2 ÷ (R1 + R2).

Lis la formule comme un partage au prorata : la d'entrée se répartit entre les deux proportionnellement à leurs valeurs, et Us est simplement la part de celle du bas. Trois vérifications immédiates pour l'apprivoiser : R1 = R2 donne la moitié de Ue ; R2 énorme devant R1 tire Us vers Ue ; R2 minuscule écrase Us vers zéro. Et dans tous les cas, Us reste entre et Ue : un diviseur divise, il n'amplifie jamais.

220 Ω330 Ω= 550 Ωsérie : un seul chemin220 Ω220 Ω= 110 Ωparallèle : deux voiesbout à bout, les freins s'additionnent : toujours PLUS grand

2. Le capteur résistif entre dans le pont

Un résistif ne produit pas de : il change de résistance au gré de la grandeur qu'il mesure — la avec la lumière, la avec la température. Le est le traducteur : on remplace une des deux par le capteur, on garde l'autre fixe, et le point milieu devient une tension qui suit le capteur. Des ohms entrent, des volts sortent — exactement ce que la sait lire.

La recette est universelle, et c'est ce qui la rend précieuse : capteur avec une fixe, d'un côté, de l'autre, au point milieu. Trois fils, un composant à un centime, et toute la famille des résistifs s'ouvre à toi. Au module des entrées analogiques, tu as APPLIQUÉ ce montage à la ; dans ce module, tu apprends à le CONCEVOIR — choisir la position du capteur, la valeur de la fixe, et prédire la sortie avant de câbler.

pile 3,3 V220 ΩLEDVen PARALLÈLE, sans ouvrir la boucleaux bornes de la LED : sa chute, 2,0 V

3. En haut ou en bas : le sens de variation t'appartient

Le peut occuper l'une ou l'autre place du pont, et le choix fixe le sens de la courbe. Capteur en bas (R2) : quand ses montent, sa part de monte — la sortie suit le capteur. Capteur en haut (R1) : quand ses ohms montent, c'est la fixe du bas qui perd sa part — la sortie varie à l'inverse. Échanger les deux composants retourne la courbe, sans rien changer d'autre au montage.

Aucune des deux positions n'est « la bonne » : on choisit celle qui rend et le raisonnement les plus naturels. La veilleuse du module des entrées avait la en haut : lecture haute en plein jour, basse dans le noir — « plus de lumière, plus grand nombre ». Un détecteur d'obscurité préférera parfois l'inverse. L'important est d'ÉCRIRE le choix dans ton carnet : la moitié des bugs de vient d'une courbe supposée monter… qui descendait.

4. Prédire, mesurer, comparer : la méthode qui reste

La formule n'est pas un exercice d'école : c'est ton filet de sécurité d'atelier. Avant de brancher, calcule la attendue au point milieu pour deux ou trois situations — plein jour, pénombre. Après branchement, mesure au ou lis la . Un écart énorme signale une erreur de câblage ou de composant ; un petit écart est normal — des , dispersion du — et il te dit de combien te méfier de tes calculs.

C'est aussi la leçon d'humilité du pont : la de ton établi ne vaut pas exactement celle du manuel. En pleine lumière elle descend vers 2 , dans la pénombre elle grimpe vers 20 kΩ — et dans le noir complet, bien au-delà encore. Ces ordres de grandeur suffisent pour prédire ; les valeurs exactes, seule la mesure les donne. Prédire avec les ordres de grandeur, corriger avec la mesure : voilà le duo qui portera toute la suite du module.

🧮 Exemple guidé : trois éclairages, trois tensions prédites

Un pont sous 3,3 V : résistance fixe R1 = 10 kΩ en haut, photorésistance en bas, broche analogique au point milieu. Prédis Us et la lecture (sur 1023) pour la photorésistance à 2 kΩ (plein jour), 5 kΩ (lumière douce) et 20 kΩ (pénombre).

  1. 1.Plein jour, 2 kΩ : Us = 3,3 × 2 ÷ (10 + 2) = 6,6 ÷ 12 = 0,55 V → lecture ≈ 0,55 ÷ 3,3 × 1023 ≈ 170.
  2. 2.Lumière douce, 5 kΩ : Us = 3,3 × 5 ÷ (10 + 5) = 16,5 ÷ 15 = 1,1 V → lecture ≈ 341, un tiers de l'échelle.
  3. 3.Pénombre, 20 kΩ : Us = 3,3 × 20 ÷ (10 + 20) = 66 ÷ 30 = 2,2 V → lecture ≈ 682, deux tiers de l'échelle.

Capteur en bas : plus de lumière, moins d'ohms, tension plus basse — la courbe DESCEND avec l'éclairage, à l'inverse du montage de la veilleuse qui avait le capteur en haut. Trois prédictions notées au carnet : il ne reste qu'à câbler et à comparer.

🛠 Pratiquer sur l'établi

  1. 01Revoir Us = Ue · R2 / (R1 + R2) sur l'établi

    Monte d'abord le pont à deux fixes — 10 kΩ en haut, 10 kΩ en bas, sous — et mesure le point milieu : 1,65 V, la moitié exacte. Remplace le bas par 20 kΩ : la part du bas grossit, la grimpe à 2,2 V. Tu viens de VOIR le prorata de la formule, résistance par résistance.

    sur l'établi
    U = R × I9 VU450 ΩR20 mAItension tenue : je monte R, I descend — proportionnel, exactement

Objectifs

  • +Revoir la formule du diviseur
  • +Voir le résistif comme un diviseur
  • +Prédire la de sortie
🧪 S'entraîner sur l'établi

Quiz de validation

À réussir pour valider la leçon

Réponds de mémoire, sans remonter la page : c'est l'effort de rappel qui grave le cours. Les trois bonnes réponses valident la leçon.

1. D'où sort la formule Us = Ue × R2 ÷ (R1 + R2) ?

2. Photorésistance en bas du pont, la lumière augmente : que fait Us ?

3. Qu'arrive-t-il si on échange le capteur et la résistance fixe ?

🧠 Ce qu'il faut retenir

  • 1.Tout résistif devient une grâce au diviseur.
  • 2.La position du (haut ou bas) choisit le sens de la courbe.
  • 3.Prédire puis mesurer : l'écart entre les deux est le vrai professeur.