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Étude d’un haut-parleur à basse fréquence avec une pièce de monnaie (MPSI/PCSI)

Niveaux : CPGE
Mot(s) Clé(s) : impédance - résonance - oscillations - autonomie - raideur
Résumé

Étude d'un haut-parleur afin de déterminer sa masse et sa raideur.ici

Chapeau

Objectifs

Objectif

Le but est d’essayer de déterminer expérimentalement les principales caractéristiques d’un haut-parleur connu sous le terme de paramètres de Thiele et Small.

Description

Introduction

Notions essentielles sur les haut-parleurs.

Etude en commun : (30 minutes) 

On se propose dans cette séance de déterminer R, L et k, m.  

On dispose uniquement sur la table d’un GBF, de 2 multimètres, d’un haut parleur, de la patafix®, de pièces de monnaies, interrupteur 3 bornes, une balance sur la paillasse professeur. 

  • Comment peut-on déterminer la résistance R ?
  • Comment peut-on déterminer séparément k et m

II Travail individuel (1h)  

Faire le montage retenu. Présentation du montage expérimental retenu et vérification des connections. 

Procéder à la mesure de l’impédance électrique du haut parleur en fonction de la fréquence.  Évaluer les incertitudes associées aux mesures. 

Présenter la courbe obtenue  

Déterminer la valeur de Re : Précision   

Comment détermine-t-on Le ?  Que faut-il tracer pour déterminer Le. Justifier. Préciser le cas échant les hypothèses sur lesquels repose votre mesure. 

Donner Le avec sa précision. 

Comment  déterminez-vous la pulsation de résonance ω0 ? Déterminer la pulsation de résonnance, ω0 avec sa précision.  

 III  Mise en commun des résultats : (30 minutes) 

Faire la moyenne des résultats trouvés pour Re par l’ensemble de la classe. En déduire la valeur de Re et précision. 

Faire la moyenne des résultats trouvés pour Le par l’ensemble de la classe. En déduire la valeur de Le et précision.

Nous disposons d’un ensemble de valeurs de ω0 pour différentes masses ajoutées.

Comment en déduire la valeur de la masse de la membrane ? Précisions. 

Comment en déduire la raideur de la membrane ? Précisions.

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  • Applications Python pour l'enseignement de la Physique-Chimie (séance 2)
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