Fiche de révision : Mesures électriques et lois des circuits

📋 Plan du Cours

1. Fonctions principales du multimètre
2. Mesure de l’intensité électrique
3. Mesure de la tension électrique
4. Lois de l’intensité électrique
5. Unité et tension des dipôles isolés
6. Tension dans un circuit

📖 1. Fonctions principales du multimètre

★ À maîtriser

• Un multimètre peut mesurer la tension aux bornes d’un dipôle, le courant qui traverse un circuit et la résistance d’un dipôle.

📌 L’ampèremètre se branche en série avec le dipôle, tandis que le voltmètre se branche en parallèle, ou en dérivation, à ses bornes.

Compléments

• En mode ohmmètre, le multimètre utilise les bornes VΩ et COM et se branche en parallèle avec le dipôle déconnecté du circuit.

💡 Astuce mémo

Voltmètre en dérivation, ampèremètre en série

📖 2. Mesure de l’intensité électrique

★ À maîtriser

• Pour mesurer une intensité, choisir le domaine AC en courant alternatif ou DC en courant continu, brancher l’ampèremètre en série avec le courant entrant par 10 A ou mA et sortant par COM, puis sélectionner le domaine et le calibre.

📌 Si l’intensité est inconnue, commencer par le calibre maximal de 10 A ; si elle est inférieure à 200 mA, le calibre 200 mA peut être utilisé.

📌 Pour améliorer la précision d’une mesure d’intensité, choisir le calibre immédiatement supérieur à l’intensité lue ; l’unité affichée dépend du calibre choisi.

Compléments

• Une valeur affichée négative signale que l’ampèremètre est branché à l’envers et qu’il faut inverser les branchements.

📌 Tourner le sélecteur sans déconnecter le circuit ou utiliser un calibre trop faible risque de détruire le fusible du multimètre ; après la mesure, placer le sélecteur sur arrêt.

💡 Astuce mémo

Commencer au calibre maximal, puis réduire pour gagner en précision

📖 3. Mesure de la tension électrique

★ À maîtriser

• Pour mesurer une tension, choisir le domaine AC en courant alternatif ou DC en courant continu, brancher le voltmètre en dérivation aux bornes du dipôle avec la borne V du côté où arrive le courant et COM sur l’autre borne, puis sélectionner le domaine et le calibre.

📌 Si la tension est inconnue, sélectionner le calibre maximal ; si son ordre de grandeur est connu, choisir le calibre immédiatement supérieur.

Compléments

• Pour une tension mesurée de 2,46 V, le calibre 20 V est donné comme choix adapté.

📌 L’unité affichée par le voltmètre est celle du calibre choisi ; si le calibre est inférieur à la tension, l’appareil affiche « 1. » et il faut corriger le calibre rapidement.

• Une valeur affichée négative indique que le voltmètre est mal branché et qu’il faut inverser les branchements.

💡 Astuce mémo

Le voltmètre se place en pont entre les deux bornes du dipôle

📖 4. Lois de l’intensité électrique

★ À maîtriser

📌 Dans un circuit en série, l’intensité du courant est identique en tout point, donc $I_1 = I_2 = I_3$.

📌 Dans un circuit en dérivation, l’intensité dans la branche principale est égale à la somme des intensités dans les branches dérivées : $I = I_1 + I_2$.

Compléments

• Dans un circuit en série, si un ampèremètre mesure $I_3 = 0{,}25\,\mathrm{A}$, alors les intensités mesurées aux autres points du circuit valent également 0,25 A.

• Dans l’exemple de circuit en dérivation, l’intensité principale de 0,59 A est la somme des intensités de branche de 0,25 A et 0,34 A.

💡 Astuce mémo

Série : même intensité ; dérivation : intensités additionnées

📖 5. Unité et tension des dipôles isolés

🔑 Notions clés & Définitions

• Volt : de symbole V, est l’unité de la tension électrique.

★ À maîtriser

📌 Un générateur isolé possède une tension à ses bornes, tandis qu’un dipôle passif isolé, comme une lampe ou une résistance, a une tension nulle à ses bornes.

Compléments

📐 Formule - $1\,\mathrm{mV} = 0{,}001\,\mathrm{V}$ et $1\,\mathrm{kV} = 1000\,\mathrm{V}$.

• Les exemples de mesures sont :
  • 4,5 V pour une pile plate
  • de 3 V à 12 V pour un générateur variable
  • 0 V pour une lampe
  • 0 V pour une résistance

💡 Astuce mémo

Générateur isolé : tension présente ; dipôle passif isolé : tension nulle

📖 6. Tension dans un circuit

★ À maîtriser

• La tension aux bornes d’une lampe en fonctionnement est non nulle, tandis que la tension aux bornes d’un fil de connexion ou d’un interrupteur fermé est nulle.

• Dans un circuit en série, la tension du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des autres dipôles : $U_{générateur} = U_1 + U_2 + \cdots$.

• Deux dipôles placés en dérivation ont la même tension à leurs bornes.

Compléments

• Dans une mesure présentée en circuit, la tension aux bornes de la lampe vaut 6 V, tandis que celle de l’interrupteur fermé et du fil de connexion vaut 0 V.

• Dans l’exemple en série, les tensions de 2,5 V aux bornes de chacune des deux lampes donnent une tension de 5 V aux bornes du générateur.

💡 Astuce mémo

En série, les tensions s’additionnent ; en dérivation, elles sont égales

📊 Tableaux de synthèse

Grandeurs selon le montage