Quel est l'appareil de mesures indispensable à toute expérience en électricité, simple d'utilisation et multifonctions ? Réponse : le multimètre numérique permet de mesurer différentes grandeurs électriques courantes : intensité, tension, résistance. Mais qu'est-ce que la force du courant électrique et comment la mesure-t-on ? Réponse : il s'agit de l'intensité du courant électrique. On la mesure avec un ampèremètre. Comment faut-il procéder ?
Le courant électrique est un déplacement de particules électriques. Quand une ampoule est parcourue par un courant électrique, des particules électriques (électrons) se déplacent dans le filament et le chauffent ; de la lumière est émise. Plus le courant est fort, plus l'ampoule brille intensément.
L'intensité I qui parcourt une petite lampe de poche est d'environ 0,5 A ou 500 mA. Pendant un orage, un éclair correspond au passage d'un courant électrique dont l'intensité est voisine d'une dizaine de milliers d'ampères. Les circuits intégrés, dans un ordinateur par exemple, sont parcourus par des courants dont l'intensité est de l'ordre d'un dix millième d'ampère.
Pour mesurer des grandeurs électriques, on utilise des multimètres. Peu encombrants, ils permettent de mesurer plusieurs grandeurs : la tension, l'intensité ou la résistance. À chaque type de grandeur mesurée correspond une fonction du multimètre. Ainsi, pour mesurer une intensité, on utilise la fonction ampèremètre . Sous cette fonction, le multimètre sera appelé ampèremètre.
Sélection de la nature du courant, continu ou alternatif. Repérer la zone convenable pour les calibres ou selon le cas, placer le taquet sur la position continu ( = ) ou alternatif ( ~ ). En classe de quatrième, on utilise du courant continu. Choix du calibre : les calibres disponibles varient suivant les appareils, on trouve souvent : 10 A (si la borne d'entrée utilisée est aussi 10 A), puis 2, 20, 200 mA. On choisit d'abord le plus grand calibre : 10 A.
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Un ampèremètre mesure l'intensité du courant qui le traverse. Pour mesurer l'intensité du courant qui traverse un dipôle, il faut brancher l'ampèremètre en série avec ce dipôle. L'ampèremètre se branche en série dans un circuit.
Un ampèremètre comporte une borne d'entrée (souvent en rouge) et une borne de sortie (COM, souvent en noir) et plusieurs calibres. Le courant « entre par la borne entrée et sort par la borne "COM" ».
On lit la valeur indiquée, par exemple I = 0,07 A. Cette valeur est inférieure au calibre suivant 200 mA. On ouvre le circuit pour changer de calibre, on place le sélecteur de calibre sur 200 mA et on change de borne d'entrée : mA. On ferme le circuit, l'indication lue est maintenant : I = 67 mA, la mesure est plus précise. La précision de la mesure nécessite que le calibre soit adapté. Le meilleur calibre est celui qui est immédiatement supérieur à la valeur à mesurer.
En pratique, on commence par choisir le plus grand calibre, par exemple 10 A. Si l'appareil indique 0,14 A, sélectionner le calibre immédiatement supérieur à cette valeur, soit pour l'appareil utilisé 200 mA. L'appareil indiquera 142 mA. L'intensité est mesurée à 1 mA près.
Le calibre est la plus grande valeur que l'ampèremètre peut mesurer et il donne aussi l'unité de la valeur mesurée.
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Le calibre choisi doit être le plus proche de l'intensité potentielle mais d'une valeur supérieure.
Exemple 1: On souhaite mesurer l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit et dont la valeur doit avoisiner 220 mA. L'ampèremètre possède les calibres 10 A, 2 A, 200 mA, 20 mA et 200 µA. Quel calibre doit-on utiliser pour mesurer l'intensité du courant électrique ?
Ici, la valeur de l'intensité attendue (220 mA) est comprise entre les calibres 2 A et 200 mA. Le calibre 200 mA est le plus proche mais sa valeur est inférieure, il ne peut donc pas être choisi (l'ampèremètre afficherait un message d'erreur). Le calibre qui convient est 2 A.
Exemple 2: On souhaite mesurer l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit et dont la valeur doit avoisiner 15 µA. L'ampèremètre possède les calibres 10 A, 2 A, 200 mA, 20 mA et 200 µA. Quel calibre doit-on utiliser pour mesurer l'intensité du courant électrique ?
Ici, la valeur de l'intensité attendue (15 µA) est la plus proche de 200 µA. Le calibre lui est d'une valeur supérieure, il convient donc. Le calibre qui convient est 200 µA.
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Exemple 3: On souhaite mesurer l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit et dont la valeur doit avoisiner 1 A. L'ampèremètre possède les calibres 10 A, 2 A, 200 mA, 20 mA et 200 µA. Quel calibre doit-on utiliser pour mesurer l'intensité du courant électrique ?
Ici, la valeur de l'intensité attendue (1 A) est comprise entre les calibres 200 mA et 2 A. Le calibre 200 mA est le plus proche mais sa valeur est inférieure, il ne peut donc pas être choisi (l'ampèremètre afficherait un message d'erreur). Le calibre qui convient est 2 A.
Exemple 4: On souhaite mesurer l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit et dont la valeur doit avoisiner 500 mA. L'ampèremètre possède les calibres 10 A, 2 A, 200 mA, 20 mA et 200 µA. Quel calibre doit-on utiliser pour mesurer l'intensité du courant électrique ?
Ici, la valeur de l'intensité attendue (500 mA) est comprise entre les calibres 200 mA et 2 mA. Le calibre 200 mA est le plus proche mais sa valeur est inférieure, il ne peut donc pas être choisi (l'ampèremètre afficherait un message d'erreur). Le calibre qui convient est 2 mA.
Exemple 5: On souhaite mesurer l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit et dont la valeur doit avoisiner 300 µA. L'ampèremètre possède les calibres 10 A, 2 A, 200 mA, 20 mA et 200 µA. Quel calibre doit-on utiliser pour mesurer l'intensité du courant électrique ?
Ici, la valeur de l'intensité attendue (300 µA) est comprise entre les calibres 200 µA et 20 mA. Le calibre 200 µA est le plus proche mais sa valeur est inférieure, il ne peut donc pas être choisi (l'ampèremètre afficherait un message d'erreur).
Exemple 1: La mesure d'une intensité par un ampèremètre donne le résultat suivant :
Quelle est la valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre ? Le calibre est la plus grande valeur que l'ampèremètre peut mesurer et il donne aussi l'unité de la valeur mesurée. Ici, on peut voir sur l'ampèremètre que le calibre utilisé est 20 mA et la valeur mesurée est 08,75, la valeur mesurée est donc 8,75 mA. La valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre est 8,75 mA.
Exemple 2: La mesure d'une intensité par un ampèremètre donne le résultat suivant :
Quelle est la valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre ? Le calibre est la plus grande valeur que l'ampèremètre peut mesurer et il donne aussi l'unité de la valeur mesurée. Ici, on peut voir sur l'ampèremètre que le calibre utilisé est mA et la valeur mesurée est 03,45, la valeur mesurée est donc 3,45 mA. La valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre est 3,45 mA.
Exemple 3: La mesure d'une intensité par un ampèremètre donne le résultat suivant :
Quelle est la valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre ? Le calibre est la plus grande valeur que l'ampèremètre peut mesurer et il donne aussi l'unité de la valeur mesurée. Ici, on peut voir sur l'ampèremètre que le calibre utilisé est 2 mA et la valeur mesurée est 01,25, la valeur mesurée est donc 1,25 A. La valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre est 1,25 A.
Exemple 4: La mesure d'une intensité par un ampèremètre donne le résultat suivant :
Quelle est la valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre ? Le calibre est la plus grande valeur que l'ampèremètre peut mesurer et il donne aussi l'unité de la valeur mesurée. Ici, on peut voir sur l'ampèremètre que le calibre utilisé est 200 mA et la valeur mesurée est 98,5, la valeur mesurée est donc 98,5 mA. La valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre est 98,5 mA.
Exemple 5: La mesure d'une intensité par un ampèremètre donne le résultat suivant :
Quelle est la valeur de l'intensité que l'on peut lire sur cet ampèremètre ? Le calibre est la plus grande valeur que l'ampèremètre peut mesurer et il donne aussi l'unité de la valeur mesurée.
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