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Il existe une relation linéaire entre la température et la tension aux bornes d'une LED (polarisée en sens direct). L'expérience a été réalisée avec une LED verte. La résistance permet d'alimenter la LED sous une tension adéquate. L'ampèremètre n'a pas d'utilité directe (sauf à remarquer un éventuel surampérage).

Schéma du protocole de mesure

Résultat sous forme graphique Tension(Température). T est exprimé et Kelin [°K] et la tension U en Volt. :

Tension en fonction de la température

V=aT+b

On se rend compte avec ce graphe U(T) que la tension diminue sous l'effet de l'augmentation de la température.

On détermine a et b en réalisant une régression linaire. La valeur de b peut surprendre mais attention, c'est la valeur de U à T=0°K (zéro absolu)..

Regression linéaire Tension-Température

Le coefficient de corrélation est de 0,999427 (presque 1). Ceci signifie que U=f(T) est quasiment une droite.

Voici une photos de l'expérience :

Photo de l'expérience U(T)

L'expérience, dont le coefficient de corrélation est presque 1, n'a pas été réalisée en laboratoire mais dans une cuisine avec du matériel de particulier. Ceci montre que ce type d'essai ne nécessite pas de moyens importants. On peut lire : 2,77 V pour 11,2 °C soit 284,35 °K

On aperçoit tous les "appareils" nécessaires à l'expérience :

  • Voltmètre
  • Thermomètre
  • LED + eau + récipient
  • Circuit électrique (Le potentiomètre permet de faire varier la tension aux bornes de la LED).

Il est à noter que le point (284.35 ; 2,77) n'est pas répertorié sur le graphe car la photo a été prise avant le début de l'expérience (essais préliminaires). En effet, on s'aperçoit que la casserole contient de l'eau alors que l'expérience a été réalisé avec de l'huile, pour pouvoir monter plus haut en température et ainsi avoir plus de points. Au cours des réglages et des tests, nous avons préféré utiliser de l'eau pour ne pas être gênés inutilement par la gestion de l'huile.

 

Lectures conseillées

Expérience similaire sauf qu'une diode classique est utilisée (ressource universitaire)

 

Annexes

Valeurs expérimentales du graphe U(T) :

T (degrés) T (Kelvin) U (Volts)
19 292,15 2,75
26 299,15 2,74
30 303,15 2,73
34 307,15 2,72
36 309,15 2,71
40 313,15 2,7
44 317,15 2,69
47 320,15 2,68
51 324,15 2,67
55 328,15 2,66
59 332,15 2,65
62 335,15 2,64
66 339,15 2,63
70 343,15 2,6
73 346,15 2,61
77 350,15 2,6
81 354,15 2,59
85 358,15 2,58
89 362,15 2,57
93 366,15 2,56
97 370,15 2,55

 


 

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