Utilisation du voltmètre et de l’ampèremètre en courant continu.

Méthode pour réaliser un circuit.

Méthode pour faire un montage :

Exemple :

Placer le générateur à gauche, les deux lampes au milieu et le voltmètre à droite sur la paillasse.

Connecter les deux lampes entre elles (fils court)

Vérifier que l’alimentation est coupée. connecter un fil noir de C vers N puis un rouge de A vers P.

Connecter deux fils au voltmètre, un rouge à sa borne + et un noir à sa borne -, puis le raccorder au circuit.

 

Méthode pour le démontage :

Couper toutes les alimentations.
Commencer par déconnecter les fils des alimentations

Exemple : Pour le montage ci-dessus après avoir éteint le générateur déconnecter les fils aux points P et N.

Mesures de tensions

Le voltmètre se branche en dérivation.

Le voltmètre mesure la tension U.

    Exemple: Pour mesurer la tension UXY dans un circuit avec un voltmètre il faut placer sa borne + en X et sa borne – en Y.

 

Voltmètre à aiguille.

- Les mesures sont réalisée en continu, il faut donc placer les selecteur sur =.
Attention : les appareils sont dits à zéro à gauche (zéro des graduations à gauche du cadran), ils ne peuvent mesurer que des tensions positives.

- Le calibre correspond à la tension mesurée lorsque l’aiguille se trouve sur la dernière division de la graduation. C’est la tension maximale mesurable.

- 4 graduations sont disponibles dans le cadran:

      2 pour l’alternatif en rouge
      2 pour le continu en noir
      0-30 pour les calibres en 0,3 ; 3 ; 30 …etc
      0-100 pour les calibres en 0,1 ; 1 ; 10 …etc

- Méthode de mesure :
Commencer par le calibre le plus grand possible puis le diminuer progressivement (la tension doit être inférieure au calibre suivant).
Attention : l’aiguille ne doit jamais dépasser le maximum de la graduation. Ne passer sur le calibre suivant que si c’est possible.

- Valeur de la tension.
Exemple : calibre C=10V
Utilisation de l’échelle 0-100 : N=100
Lecture n=68divisions

      Déviation

      Tension

      N(100)

      C(10V)

      n(68)

      U( ? ? ?)


On ne peut pas passer sur le calibre suivant 3V car U est supérieur à 3V.

Réaliser le circuit suivant (en respectant les règles ci-dessus) et le faire vérifier.

Mesurer UAB pour plusieurs positions du rhéostat

Appareils numériques.

Même utilisation que les appareils à aiguille. La lecture se fait directement. L’unité correspond à celle du calibre.
Exemple : sur le calibre 200mV, l’indication 158.6 correspond à 158,6mV.

Avec le circuit précédent faire quelques mesures de UAB en utilisant un voltmètre numérique.
Remarque : l’appareil numérique peut faire des mesures négatives. Faire quelques mesures de UBA.(+ du voltmètre en B).

Mesures d’intensités

    L’ampèremètre se branche en série.

    L’ampèremètre mesure l’intensité I.

    .

Ampèremètre à aiguille.

- Les mesures sont réalisée en continu, il faut donc placer les selecteur sur =.
Attention : les appareils sont dits à zéro à gauche (zéro des graduations à gauche du cadran), ils ne peuvent mesurer que des intensités positives.

- Le calibre correspond à l’intensité mesurée lorsque l’aiguille se trouve sur la dernière division de la graduation. C’est l’intensité maximale mesurable.

- 4 graduations sont disponibles dans le cadran:

      2 pour l’alternatif en rouge
      2 pour le continu en noir
      0-30 pour les calibres en 0,3 ; 3 ; 30 …etc
      0-100 pour les calibres en 0,1 ; 1 ; 10 …etc

- Méthode de mesure :
Commencer par le calibre le plus grand possible puis le diminuer progressivement (l'intensité doit être inférieure au calibre suivant).
Attention : l’aiguille ne doit jamais dépasser le maximum de la graduation. Ne passer sur le calibre suivant que si c’est possible.

- Valeur de l’intensité.
Exemple : calibre C=0,1A
Utilisation de l’échelle 0-100 : N=100
Lecture n=21divisions

      Déviation

      Tension

      N(100)

      C(0,1A)

      n(21)

      I( ? ? ?)


On peut passer sur le calibre suivant 0.03A.

Réaliser le circuit suivant (en respectant les règles ci-dessus) et le faire vérifier.

     

    Mesurer I pour plusieurs positions du rhéostat

Appareils numériques.

Même utilisation que les appareils à aiguille. La lecture se fait directement. L’unité correspond à celle du calibre.
Exemple : sur le calibre 20mA, l’indication 12.32 correspond à 12,32mA.

Avec le circuit précédent faire quelques mesures de I en utilisant un ampèremètre numérique.
Remarque : l’appareil numérique peut faire des mesures négatives.

Les incertitudes de mesures.

Il est impossible de prétendre que le résultat d’une mesure est la valeur vraie de la grandeur. Le résultat d’une mesure ne peut être donné qu’avec une certaine incertitude.

L’incertitude absolue D x permet de donner un encadrement de la valeur mesurée x.
Exemple : U=4,32V± 0,02 l’incertitude absolue sur la mesure de U correspond à D U=0,02V

On peut dire que :

Avec des incertitudes de cet ordre on peut dire qu’une tension de 4,31V est égale à une tension de 4,33V aux incertitudes près.

L’incertitude relative permet d’exprimer le pourcentage d’incertitude par rapport à la valeur mesurée c’est à dire

Exemple : U=4,32V± 0,02
D U=0,02V donc

U=4,32V à 0,5% près

Détermination de l’incertitude absolue.

Appareil à aiguille :
La classe (valeur indiquée dans le cadran de l’appareil) est un nombre qui donne en % du calibre l’incertitude correspondant à une lecture quelconque.
Exemple : pour un voltmètre de classe 1,5 utilisé sur le calibre 3V l’incertitude absolue vaut :

 

donc la mesure est faite à ± 0,005V.

Appareil numérique :
Le mode de calcul de l’incertitude absolue est donné par le constructeur.
Exemple : pour un voltmètre MX512

L correspond à la lecture et le digit (dgt) correspond à la signification d’une unité du dernier chiffre de droite.
Sur le calibre 200mV avec une tension de 152,3mV

donc U=152,3V± 0,6V

 

Reprendre le circuit précédent et faire une mesure de UAB et de I avec les calculs d’incertitudes (absolues et relatives)avec les appareils à aiguille et numériques avec le curseur du rhéostat placé à1/4, 1/2 et 3/4 du rhéostat.


Richard Target
1 PLPI - 10/09/03