Physique, lisible pour tous
projets NYB2019Docu
Projets expérimentaux NYB
Documentation et prise en main
Voici les documents que vous pourrez consulter durant la phase A du projet. Il n’y a rien à remettre demain. L’évaluation du projet se fait durant les phases A B et C “Qualité du travail au laboratoire” 3% (présence, autonomie, persévérance, application, rangement, etc…) et aussi à la fin de la session (semaine 15) par une interrogation orale en équipe (3%).
Simulation informatique d’un équilibre électrostatique
Une première approche sera de minimiser la fct énergie potentielle U (sommation sur les paires). Voir ce rappel de physique
premiers pas pour explorer scipy.optimize.minimize sur stackoverflow
Codez dans Spyder (installation Anaconda sur les postes du lab et du CAS)
après, testez pour
- charges libres sur une tige (tige et charges seules)
- vérifiez que la solution obtenue donne somme des F est nulle pour toutes les q.
- charges libres sur une tige (avec Q ponc au-dessus)
- polarisation de la tige?
- cylindre dans un E uniforme?
Fabrication d’un ohmmètre et d’une source de courant constant
consultez les 3 premières pages de cette introduction aux amplificateurs opérationnels
Câblez une alimentation double ±15V pour alimenter votre aop (amplificateur opérationnel). Imprimez le brochage de votre chip 8 pins et montez une source de courant constant selon le circuit indiqué sur ce site où on choisira R1 = R2 = R3 = R4 = 1 kohm.
Balance de courant
Commencez par visionner ces vidéos du cegep de l’Outaouais:
- Démonstrations sur la balance à courant au Cegep de l’Outaouais. Votre manipulation sera la même. Testez le montage.
Notez bien: plus de courant = plus de répulsion mais vous devez toujours ramener les 2 tiges à la même distance qu’au début (avec plus de poids déposé sur la balance)
Balance Électrostatique
La Balance électrostatique est la même que la balance de courant mais où la paire de fils parallèles est remplacée par deux plaques qui vont s’attirer électrostatiquement.
Commencez par visionner ces vidéos du cegep de l’Outaouais:
Démonstrations sur la balance à courant
Et lisez ce protocole rédigé au
Notez bien: plus de tension = plus d’attraction mais vous devez toujours ramener les 2 tiges à la même distance qu’au début (et les poids déposés sur la balance permettent d’évaluer l’attraction).
Déterminer la masse de l’électron (tube e/m)
Voici des documents à lire/visionner:
Le schéma du montage:
Caractéristiques du tube:
se familiariser avec le montage et allumer le faisceau
Calculateur analogique
consultez les 3 premières pages de cette introduction aux amplificateurs opérationnels
Câblez une alimentation double ±15V pour alimenter votre aop (amplificateur opérationnel). Imprimez le brochage de votre chip 8 pins et montez votre premier circuit intégrateur avec le dernier circuit illustré en cette page. Commencez par intégrer une constante ensuite tentez de réglez une valeur initiale pour l’intégrale. Vous aurez choisi des valeurs de RC et Ve pour que la valeur maximale (saturation) soit atteinte en environ 2-3 secondes pour pouvoir observer le comportement sur Capstone.
Loi d’Ohm complexe et réactance
Visionnez les vidéos suivants, un petit comique et un exposé de prof
Faire un circuit série: générateur + C + R et constatez que les Volts RMS ne balancent pas! D’où la nécessité de travailler avec les nombres complexes et la réactance (p.480 du manuel). Les calculs avec les nombres complexes pourront être fait avec wolframalpha.com. Débutez par une étude du diviseur de potentiel (low-pass filter) aussi expliqué à la p.284 du manuel.