Chapitre 10 – Température et capteurs thermiques | 2nde Bac Pro (famille bâtiment) | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 15 août 2026, 18:30
Dans un capteur CTN, quand l'air de la pièce devient plus chaud, penses-tu que la résistance électrique de la sonde augmente ou diminue ?
Elle diminue. Une CTN est une résistance « à coefficient négatif » : plus il fait chaud, plus sa valeur (en kΩ) est petite. C'est l'inverse de ce que l'on imagine souvent — d'où l'intérêt de bien lire la table de correspondance.
Sonia, électricienne spécialisée en domotique du bâtiment, installe un thermostat d'ambiance connecté dans le séjour d'un logement rénové. Le thermostat pilote le chauffage grâce à une petite sonde CTN qui « sent » la température de l'air. Avant de programmer l'appareil, Sonia veut comprendre comment la sonde traduit la température en une valeur électrique lisible par l'appareil.
La sonde CTN est une résistance dont la valeur change avec la température de l'air. Le thermostat mesure cette résistance \(R\), en déduit la température \(T\) de la pièce grâce à une table fournie par le fabricant, puis compare cette température à la consigne réglée par l'habitant. Selon le résultat, il allume ou coupe le chauffage.
Le thermostat lit la résistance de la sonde CTN, en déduit la température de l'air, la compare à la consigne (19 °C) et commande le radiateur.
Sonde CTN « 10 kΩ » (elle vaut environ 10 kΩ vers 25 °C). Le fabricant fournit la table de correspondance entre la température \(T\) de l'air et la résistance \(R\) de la sonde :
| Température T (°C) | 0 | 10 | 15 | 19 | 20 | 25 | 30 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Résistance R (kΩ) | 27,3 | 17,9 | 14,7 | 12,1 | 11,9 | 10,0 | 8,3 |
Consigne recommandée pour une pièce de vie (séjour) : 19 °C.
Courbe R(T) tracée à partir de la table (résistance en fonction de la température) :
La courbe descend : quand la température augmente, la résistance de la sonde diminue.
Explique avec tes mots ce qu'est une sonde CTN et quel est son rôle dans le thermostat. Que devient sa résistance \(R\) quand la température \(T\) augmente ?
Une sonde CTN (thermistance) est un capteur : c'est une résistance dont la valeur dépend de la température de l'air. Son rôle est de transformer la température en une grandeur électrique (une résistance) que le thermostat peut mesurer. Quand la température \(T\) augmente, sa résistance \(R\) diminue (coefficient de température négatif).
La consigne du séjour est réglée à 19 °C. À l'aide de la table (Document 2), donne la résistance de la sonde à cette température.
Dans la colonne T = 19 °C, on lit \(R = \mathbf{12{,}1\ \text{k}\Omega}\). C'est la valeur que la sonde doit afficher quand la pièce est exactement à la température de consigne.
Le thermostat mesure une résistance R = 10,0 kΩ. À l'aide de la table, retrouve la température de la pièce.
On cherche la valeur 10,0 kΩ dans la ligne des résistances : elle correspond à la colonne T = 25 °C. La pièce est donc à \(\mathbf{25\ °C}\).
Compare la résistance de la sonde à 0 °C et à 30 °C. Comment varie \(R\) quand \(T\) augmente ? Le coefficient de température de cette sonde est-il positif ou négatif ?
À 0 °C : R = 27,3 kΩ ; à 30 °C : R = 8,3 kΩ. La résistance diminue quand la température augmente (elle est divisée par environ 3,3 entre 0 et 30 °C). Le coefficient de température est donc négatif : c'est bien une CTN.
Observe la courbe R(T) du Document 2. Décris son allure (monte-t-elle ou descend-elle ?), puis lis la résistance attendue à 15 °C.
La courbe est décroissante : elle descend de gauche à droite (plus la température augmente, plus la résistance baisse). En se plaçant à T = 15 °C sur l'axe horizontal et en montant jusqu'à la courbe, on lit \(R \approx \mathbf{14{,}7\ \text{k}\Omega}\) (valeur confirmée par la table).
Le thermostat mesure R = 10,0 kΩ, soit une pièce à 25 °C (question 3). La consigne est 19 °C. La pièce est-elle plus chaude ou plus froide que la consigne ? Que doit décider le thermostat : allumer ou couper le chauffage ? Justifie.
25 °C > 19 °C : la pièce est plus chaude que la consigne. Le thermostat doit donc couper le chauffage : inutile de chauffer une pièce déjà plus chaude que ce qui est demandé. Cela évite le gaspillage d'énergie et l'inconfort.
Un matin d'hiver, avant l'allumage, le thermostat mesure R = 17,9 kΩ. À l'aide de la table, donne la température de la pièce, compare-la à la consigne (19 °C) et indique ce que fait le thermostat.
R = 17,9 kΩ correspond à T = 10 °C. Or 10 °C < 19 °C : la pièce est plus froide que la consigne. Le thermostat allume le chauffage jusqu'à ce que la pièce remonte vers 19 °C (où la sonde vaudra 12,1 kΩ).
Rédige la note de Sonia au client (4 lignes max) qui explique, en langage simple, comment le thermostat « sait » quand chauffer : la sonde CTN, la résistance lue, la comparaison avec la consigne de 19 °C.
« Votre thermostat est équipé d'une petite sonde (une CTN) : c'est une résistance dont la valeur change avec la température. L'appareil mesure cette résistance et en déduit la température de votre séjour à l'aide d'une table. Il la compare ensuite à la consigne que vous avez réglée (19 °C) : si la pièce est plus froide, il allume le chauffage ; si elle est plus chaude, il le coupe. Vous n'avez donc qu'à choisir la température souhaitée, le thermostat gère le reste automatiquement. »
Pour un plancher chauffant, on ajoute souvent une sonde déportée (placée dans le sol ou loin du thermostat) en plus de la sonde d'ambiance. Selon toi, pourquoi ne pas se fier uniquement à la sonde intégrée au thermostat mural ?
La sonde intégrée au thermostat mesure l'air juste autour du boîtier : elle peut être faussée par le soleil sur le mur, un courant d'air, un meuble ou la chaleur d'un appareil proche. Une sonde déportée mesure la température là où c'est vraiment utile (le sol pour un plancher chauffant, ou un autre endroit représentatif de la pièce). En croisant les deux mesures, le thermostat régule plus finement et évite de surchauffer le plancher (confort et sécurité du revêtement).
📚 §3, §4 de la leçon Ch10.