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.
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.
Le « débit » d'un courant est appelée l'intensité et se note I. L'intensité est proportionnelle au nombre de particules électriques qui traversent un conducteur en une seconde. L'unité d'intensité est l'ampère, noté A.
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.
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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.
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" ».
Si le sens du branchement a été inversé, il apparaîtra un signe −. La valeur du calibre indique l'intensité maximale qui peut être mesurée. On sélectionne donc le calibre en fonction de l'intensité à mesurer. Par exemple, si le sélecteur de calibre est sur la position 100 mA, l'appareil ne peut mesurer que des intensités inférieures à cette valeur. Si l'intensité du courant qui traverse l'appareil est supérieure à cette valeur, l'appareil risque d'être endommagé.
Pour obtenir la meilleure précision, il faut utiliser le calibre 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.
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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.
Le calibre doit être le plus petit possible, tout en étant supérieur à l'intensité mesurée. La valeur affichée sera alors la plus précise possible.
Les calibres possibles sur cet ampèremètre sont 20, 200, 2000mA et 10A. L'intensité mesurée est d'environ 120 mA. 20 mA est donc un calibre trop petit, 2000 mA et 10A sont trop grand. 200 mA est le plus petit calibre, supérieur à l'intensité mesurée : il est adapté.
Si le calibre est trop petit, l'ampèremètre affiche alors un message d'erreur. L'intensité n'est pas affichée.
Si on utilise un calibre trop faible, l'appareil indique « 1. » et on risque de l'endommager.
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Si le calibre est trop grand, le premier chiffre affiché est un 0. Ici s'affiche une intensité de 0,12 A, soit 120 mA. L'ampèremètre affiche deux chiffres de moins que le calibre adapté.
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.
L'ampèremètre se branche en série dans un circuit.
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.
Sélection courant continu, courant alternatif ; bornes « COM » et borne « V » ; on repère les calibres (2, 20, 200, 600 V) et on place le sélecteur sur le plus grand calibre (600).
Un voltmètre se branche toujours en dérivation dans un circuit. Sans modifier le circuit principal, on branche en dérivation le multimètre entre les bornes du dipôle dont on veut mesurer la tension. Le courant entre par la borne V et sort par la borne COM. Le multimètre indique « 0 ».
On ferme le circuit, la valeur indiquée est par exemple, U = 4 V ; le calibre 20 V immédiatement supérieur est mieux adapté, on sélectionne ce calibre, on lit, U = 4,12 V, la précision est bien meilleure.
On repère les calibres Ω et on sélectionne le plus grand. On branche un fil sur la borne COM et un autre sur la borne Ω.
On relie les deux fils aux bornes de la résistance et on lit l'indication, on diminue le calibre pour améliorer la précision.
Pour mesurer une tension on utilise un voltmètre. Il contient plusieurs calibres facilitant la lecture de la valeur et protégeant le voltmètre. Il faut savoir quel calibre choisir en fonction de la tension mesurée.
On souhaite mesurer une tension d'un générateur dont la valeur tourne autour des 24 V. Quel calibre doit-on utiliser pour lire la tension du générateur ?
Repérer l'ordre de grandeur de la tension mesurée On repère l'ordre de grandeur de la tension qui va être mesurée. La tension mesurée se trouverait entre 20 V et 200 V.
On choisit le calibre d'une valeur supérieure et le plus proche de la tension potentielle.
Pour éviter de se tromper, on peut utiliser en premier le plus grand calibre pour avoir une notion de l'ordre de grandeur de la tension mesurée puis diminuer de calibre pour atteindre le calibre directement supérieur à la valeur mesurée. On branche un voltmètre en utilisant le plus grand calibre 1000 V. La tension mesurée est 24 V. On diminue le calibre jusqu'à atteindre 200 V (calibre juste supérieur à la tension mesurée). La tension affichée est cette fois de 24,32 V. La valeur obtenue est plus précise. Le calibre le plus proche et supérieur à la valeur mesurée est le calibre 200 V.
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