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Utilisation carte micro:bit comme Teslamètre

Mesure des composantes x,y,z et de la norme B d'un champ magnétique (avec etalonnage pour ne pas prendre en compte le champ terrestre)

  • Carte micro:bit (V1 ou V2)
  • Dispositifs ou objets générant des champs magnétiques (aimants droits, haut-parleurs, électroaimants, ...)


Les "compas" intégrés des micro:bit se trouvent au verso de la carte en bas à gauche :
Micro:bit V1
V1


Microbit V2 
V2

Axes x, y et z des cartes micro:bit :
Axes x y z
Sources images : https://microbit.org/get-started/features/overview/ et https://microbit-challenges.readthedocs.io/

Protocole d'installation du programme sur la carte :[iframe]
  • Brancher la carte micro:bit sur un port USB de l'ordinateur,
  • Téléverser dans la carte le programme ci-dessous.


Utilisation de la carte et description des affichages :
1. Pour faire l'étalonnage et/ou mesurer le champ magnétique terrestre local :
  • Placer la carte loin de toute source de champ magnétique (au contact avec un ordinateur portable la carte a mesuré un champ de 200 microT !),
  • Fixer la carte sur un support (par exemple potence avec pince 3 doigts, ...)
  • Presser le bouton "A" sur la carte micro:bit,
  • Sur l'écran LED de la carte, la lettre "E" apparaît pour signifier que la carte est Etalonnée,
  • Les textes suivants apparaissent dans la console sur l'ordinateur

      " Champ magnétique terrestre local : 
       - Composante x : Bx = ……… microT
       - Composante y : By = ……… 
 microT
       - Composante z : Bz = ……… 
 microT
       - Norme  : Bterre = ……… 
 microT

2. Pour mesurer le champ créé par un aimant (permanent ou électroaimant) :
  • Sans modifier la position de la carte micro:bit , approcher une source de champ magnétique,
  • Presser le bouton "B" sur la carte micro:bit,
  • Sur l'écran LED de la carte, la lettre "M" apparaît pour signifier que la mesure a été effectuée,
  • Les textes suivants apparaissent dans la console sur l'ordinateur

      " Champ magnétique mesuré : 
       - Composante x : Bx = ……… 
 microT
       - Composante y : By = ……… 
 microT
       - Composante z : Bz = ……… 
 microT
       - Norme  : Bmesure = ……… 
 microT[/iframe]

Remarque
 :
- Possibilité de modifier le programme pour n'afficher que la norme du champ magnétique : dans ce cas, la carte n'a plus besoin d'être fixée à un support pour conserver la même orientation


Problèmes rencontrés :
- [Résolu] Deux mesures de suite des champs terrestres ou générés par une même source de champs montraient des variations de plusieurs microF (Légère modification de la position de la carte entre 2 mesures, précision du capteur, influences du matériel électrique de la salle, ... ?)
   Le programme a été modifié pour effectuer 200 mesures successives de chaque champ puis garder et afficher les valeurs moyennes (possibilité d'augmenter les valeurs du nombre de mesures effectuées)

- POUR UNE RAISON QUE J'IGNORE LE SCRIPT EN LANGAGE PYTHON N'EST PAS TOUJOURS VISIBLE DANS L'INTERFACE VITTASCIENCE CI-DESSOUS.
TOUTEFOIS, IL EST BIEN PRESENT ET IL PEUT ETRE TELEVERSE ET UTILISE (connecter une carte micro:bit, appuyer sur "TELEVERSER", Appuyer sur les boutons A puis B de la carte et les mesures effectuées sont affichées dans la console).
Si vous souhaitez récupérer le script (pour l'analyser avec des élèves, le modfier, l'améliorer, ...) il est fourni plus loin au format PDF.

Enseignement scientifique 1ère - Projet Expérimental Numérique :
- Etude du champ magnétique créé par un solénoïde (influences de N, I, L , ...),
- Cartographier le champ magnétique locale,
- Cartographier le champ magnétique créé par un aimant droit,
- Création d'un capteur
- ...

SNT :
- …