Alimentation d’une LED

par Cédrick FAURY · Publié 14 octobre 2025 · Mis à jour 11 décembre 2025

Objectif : analyser le comportement d’une LED

Vous répondrez aux questions sur un document texte (MS Word, LibreOffice Writer ou Texte Cryptpad).

La présentation doit être claire, concise, soignée, et comporter des captures d’écran et photos pertinentes.

Matériel nécessaire :

Alimentation 5V
1 Breadboard avec module d’alimentation
1 LED
4 résistances : 100 Ω – 220 Ω – 470 Ω – 1 kΩ
1 potentiomètre 10 kΩ
1 multimètre

Contrôler le courant à travers une LED

Une LED (light-emitting diode) est un convertisseur courant-luminosité : l’intensité lumineuse qu’elle produit est proportionnel au courant qui la traverse.

La LED fournie doit être traversée par un courant inférieur à 20 mA. Au delà, elle serait incapable de dissiper la puissance thermique (effet Joule) et pourrait être rapidement détruite.

Pour cette raison, on ne peut pas l’alimenter avec les 5V de l’alimentation : il faut lui associer une résistance en série.

Analyse du circuit

Écrire la loi fondamentale qui s’applique dans la branche comportant la LED et la résistance (loi des branches).

Écrire la loi d’Ohm caractérisant le comportement de la résistance.

Donner l’expression de la résistance \(R\) en fonction de \(U_L\), \(V_{CC}\) et \(I\).

Comportement d’une LED

On constate que l’on ne peut pas déterminer \(R\) sans connaître \(U_L\). Pour cela, il faudrait connaître la résistance de la LED et appliquer la loi d’Ohm …

Configurer le multimètre en ohm-mètre et mesurer la résistance de la LED (faire des tentatives dans les 2 sens de polarité). Que constate-t-on ?

Appeler le professeur

Le comportement constaté pour la LED est lié à son comportement, que l’on peut modéliser par la relation courant-tension suivante :

Dans le cas de la LED fournie, sa tension de seuil est égale à \(V_S=1,9\;\text{V}\).

Fonctionnement d'un Ohm-mètre

Un Ohm-mètre délivre à ses bornes une tension constante (faible) et mesure le courant qui le traverse.

Ainsi, grâce à la loi d’Ohm, il peut calculer la valeur de la résistance !

Placer sur la courbe ci-dessus (après l’avoir copiée/collée dans le document réponse) les points correspondants aux conditions de la mesure à l’ohm-mètre. Expliquer pourquoi l’ohm-mètre a affiché une résistance infinie.

Calculer la valeur que doit avoir la résistance \(R\) pour un courant \(I_L=20\;\text{mA}\), la tension \(U_L=V_S\) et la tension effective \(V_{CC}\) mesurée sur le montage.

Choisir la résistance la plus adaptée parmi celles fournies. Expliquer ce choix.

Mesure du courant

Pour connaître la valeur effective du courant traversant la LED, on peut utiliser un ampèremètre. L’inconvénient de l’ampèremètre, c’est qu’il faut le placer dans le flux d’électricité, c’est à dire en série, et par conséquent il faut ouvrir le circuit.

Une autre technique consiste à mesurer la tension aux bornes d’une résistance de valeur connue, puis d’utiliser la loi d’Ohm…

Configurer le multimètre en ohm-mètre et mesurer la valeur de la résistance seule. Vérifier que cette valeur correspond bien à la spécification de tolérance annoncée par le constructeur.

Faire le montage proposé en début d’activité et appeler le professeur

Mesurer la tension aux bornes de la résistance, puis en déduire la valeur du courant traversant la LED.

Mesure de la tension de seuil

Pour déterminer expérimentalement la tension de seuil d’une LED, il faut obtenir l’intersection entre la partie horizontale et la partie oblique de sa courbe courant-tension.

Pour avoir plusieurs points sur la courbe caractéristique, il faut faire varier la tension aux bornes de la LED : pour cela on met en place un potentiomètre.

Réaliser le câblage sur la breadboard correspondant au schéma ci-dessous (

débrancher l’alimentation AVANT de modifier le câblage !).

Appeler le professeur

Préparation des mesures

Ouvrir une feuille de calcul et créer 3 en-têtes de colonne :

Créer un graphique pour 10 mesures :

Les deux premières colonnes, \(U_L\) et \(U_R\), correspondent aux grandeurs qui seront mesurées sur le montage (au voltmètre).

La troisième correspond au courant traversant la LED et doit être calculée (voir question 7).

Dans la colonne \(I_L\), écrire une formule EXCEL permettant d’obtenir la valeur du courant en fonction de \(U_R\).

Réaliser une dizaine de mesures ; au moins 6 d’entre elles doivent être faites alors que la LED brille « fort ».

Déterminer la valeur de \(V_S\) obtenue par ces mesures.

Appeler le professeur

Mettre en forme le graphique en rajoutent les titres des axes (avec les unités) puis le copier/coller dans le document réponse.

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