TP : Lois fondamentale d'lectricit : mesure du courant : loi des noeuds

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TP : Lois fondamentale d'lectricit : mesure du courant : loi des noeuds

Objectifs du TP

Apprendre brancher un ampremtre pour mesurer un courant.

Calculer une incertitude de mesure.

Vrifier exprimentalement la loi des noeuds.

Liste du matriel

Une alimentation

R : 2,2k ; 1 k ; 4,7 kUne plaque de montage

Des fils

1 ou plusieurs multimtres.

1. Le courant lectrique

La valeur numrique d'un courant est son intensit.

On dit : Le courant lectrique une intensit de 1,5 A

L'unit est l'ampre.

Le symble de l'unit est la lettre A.

Exercice

Ecrire 0,123 A en mA.

Ecrire 34 mA en A.

Ecrire 2,78 mA en A.

2. Mesure du courant lectrique

Lintensit du courant lectrique se mesure avec un ampremtre.

Un multimtre permet de mesurer diffrentes grandeurs lectriques (tension, courant, rsistance, )

Lampremtre se branche en srie dans le circuit.

On veut par exemple mesurer lintensit du ccourant dans le circuit ci-dessous.

Il nous faut :

Une alimentationUn ampremtreDes fils rouges et noirsUne rsistance de 1 kUne plaque de montage

2.1 Raliser le montage

Vrifier que lalimentation est bien teinte.

Etape 1

Prendre un fil rouge et partir du plus 15 volts (+15V) de lalimentation (borne rouge)

Brancher lautre bout du fil dans la borne de calibre (rpre par mA) du multimtre.

Etape 2

Prendre un deuxime fil rouge et sortir du multimtre par la borne commune (com).

Brancher lautre bout du fil sur la rsistance.

La rsistance nest pas polarise, elle peut se brancher dans nimporte quel sens.

Etape 3

Prendre un fil noir, partir de la deuxime borne de la rsistance et aller sur le moins (-) de lalimentation (borne noire).

Observation

Le courant traverse le multimtre. Il sagit bien dun branchement en srie. Le multimtre est en srie avec lalimentation et la rsistance.

2.2 Exercice

Reprendre le schma ci-dessous et dessiner 3 ampremtres pour mesurer les intensits des courants I1, I2 et I3.

2.3 Mesure

Nous allons mesurer un courant continu.

Sur le multimtre, le courant continu est souvant repr par les lettres DCA (A pour ampre ; DC sont les initiales dun terme anglais signifiant constant)

Comme priori on ne connat pas la valeur du courant que lon va mesurer, il faut choisir le plus grand calibre de courant continu.

Etape 1

Allumer le multimtre et le placer sur son plus grand calibre de courant continu.

Etape 2

Allumer lalimentation. Une valeur devrait apparatre sur le multimtre.

Etape 3

Adapter le calibre du multimtre la valeur de calibre juste suprieure la valeur affiche. Cela permet davoir la mesure la plus prcise possible.

Etape 4

Noter la valeur du courant avec tous les chiffres affichs.

Noter galement le calibre.

Etape 5

Eteindre lalimentation, puis le multimtre (sans dmonter le montage)

Le multimtre est aliment par une pile. Les piles sont chres. Veillez donc les conomiser.

2.4 Mesure

Etape 1

Inverser le branchement du multimtre

Etape 2

Allumer le multimtre, puis lalimentation.

Etape 3

Que constatez-vous ?

2.5 Exercices

- Ces deux montages sont identiques. Que pouvez-vous alors dire de I et I ?

- Quelle est la relation entre I1 et I2 ?

- Que pouvez-vous dire des mesures pour ces deux montages

3. Calcul dincertitude

Combien de dcimales pouvait afficher le multimtre lors de la mesure prcdente ?

Quelle est donc la plus petite valeur quil pourra afficher dans ce calibre ?

On appelle cette valeur le digit.

Dans le manuel du multimtre, chercher et noter la prcision de lappareil pour le calibre concern.

Calculer lincertitude de mesure de lintensit mesure prcdemment.

Que signifie cette incertitude ?

4. Vrification exprimentale de la loi des noeuds.

4.1 Montage

Raliser le montage ci-dessus.

Un noeud est un point du circuit o se trouvent plusieurs branches.

4.2 Mesure

Sil y a assez de multimtre, vous pouvez tout de suite placer dans le montage, les 3 multimtres pour mesurer I1, I2 et I3.

Sinon il faudra faire les mesures lune aprs lautre.

Noter les valeurs des courants et vrifier que :

I1 = I2 + I3Ne pas dmonter le montage.

4.3 Exercice

Quelle est la relation entre les courants sur le montage ci-dessous ?

4.4 Mesure

Vrifier exprimentalement la relation de lexercice prcdent (il suffit dinverser le branchement du multimtre qui mesure I2)

4.5 Exercices

Claude Divoux, 09/2005

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